第1章 1 动量-【精彩三年】2024-2025学年高中物理选择性必修第一册课程探究与巩固Word教参（人教版2019）

多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 第一章 动量守恒定律 1动量 保程解读 课标要点 学科素养 链接浙江选考 物理观念：建立动量的概念，深 化运动与相互作用的观念。 掌握动量的概念及单 理解动量概念 科学探究：经历寻求碰撞中的不 位，会计算动量的变化 变量的过程，体会探究过程中猜 量 想、推理和证据的重要性 教材整体初识构建与探源 知识点一寻求碰撞中的不变量 1,质量不同小球的碰撞 (I)如图所示，质量大的A球与静止的B球碰撞，B球获得的速度太王 (填“大于”“小于”或“等于”)碰前A球的速度，两球碰撞前、后的速度之和 不相篷（填“相等”或“不相等”）。 (2)两球碰撞后的速度跟它们的质量有关系。 (3)猜想：“两个物体碰撞前后动能之和不变”还是“两个物体碰撞前后速度 与质量的乘积之和不变”呢？ 2.气垫导轨上小车的碰撞实验 (1)实验器材：气垫导轨、光电门、小车、数字计时器、天平等。 (2)本实验所说的“碰撞前”是指即将发生碰撞的那一时刻，“碰撞后”是指 碰撞刚结束的那一时刻。 独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (3)实验数据的分析 某次实验时采集的数据如下表所示。其中，m:是运动小车的质量，m2是静 止小车的质量：)是运动小车碰撞前的速度，可是碰撞后两小车的共同速度。 次数 1 2 3 mi/kg 0.519 0.519 0.718 ma/kg 0.519 0.718 0.519 /(ms） 0.628 0.656 0.572 /(ms) 0.307 0.265 0.321 m1打 0.102 0.112 0.117 (m十2)2 0.049 0.043 0.064 分析上面的实验数据可知，两辆小车碰撞前后的动能之和不相等。 次数 1 2 3 m/kg 0.519 0.519 0.718 m/kg 0.519 0.718 0.519 /(ms) 0.628 0.656 0.572 /(m's) 0.307 0.265 0.321 miv 0.326 0.340 0.411 (m1十m2)0 0.319 0.328 0.397 分析上面的实验数据可知，两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和基本 不变。 [思辨荆 1.判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） ()两个物体碰撞前后递度之和一定不变。(×) (2)两个物体碰撞前后动能之和一定不变。() (③)两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和一定不变。（√） 2.思考题：如图所示，用悬线悬挂的质量大的A球被拉起，由静止释放后 与静止的B球发生一维碰撞，碰撞后A、B两球向同一方向运动。为寻求碰撞中 的不变量，如何测量质量和速度？ 质量不同小球的碰撞 答案：用天平测量质量。用刻度尺测量出绳长、小球被拉起的偏角，可根据 独家授权侵权必究· 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 机械能守恒定律，算出碰撞前对应小球的速度：测量出碰后两小球摆起的最大偏 角，根据机械能守恒定律，可算出碰撞后对应小球的速度。 知识点二动量 1.定义：物理学中把质量和速度的乘积m卫定义为物体的动量，用字母 p表示。 2.定义式：p=mw 3.动量的单位是千克米每秒，符号是kgms。 4.方向：动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同。 5.设物体的初动量p1=m,未动量p2=m2,则物体动量的变化量△p=p西 一p=2一m1。 [思辨] 1,判断题（正确的打“√”，错误的打“×”） (1)动量是描述物体运动状态的物理量。（√） (2)动量m0中的0是物体的瞬时速度。（√） (③)质量大的物体，动量一定大。(×) (4)动量相同的物体，运动方向一定相同。（√） (⑤)质量和速率都相同的物体，动量也一定相同。(×) (6)一个物体的动量发生改变，它的动能一定改变。(×) 2.思考题：将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔会向上 弹起一定高度。何时圆珠笔的动量最大？ 芯 答案：当弹簧弹力大小等于圆珠笔的重力大小时，圆珠笔的加速度为0，速 度最大，动量最大。 命题整体感知尝试与研析 类型一 对动量的理解 独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 1.矢量性：动量是矢量，其方向与速度的方向相同，其运算遵循平行四边 形定则 2.瞬时性：物体的动量对应物体在某一时刻或某一位置，动量的大小用= mo表示。 3.相对性：因为物体的速度与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参 考系的选取有关。 4.力对物体的作用效果可用动量表示。 5.动量和动能的比较 比较项目 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p=mo Ex=mu 标矢性 矢量 标量 物体所受冲量（在下一节学 变化决定因素 合力所做的功 习) 换算关系 p=,E= 物体动量变化时，动能不一定变化： 联系 物体动能变化时，动量一定变化 例1在足球场上一个足球迎头飞过来，你敢用头去顶吗？那么，如果飞过来 的不是足球，而是一个铅球呢？原因是什么？ 答案：敢用头去顶足球，不敢用头去顶铅球。原因：运动物体的作用效果由 物体的动量（即物体的质量和速度的乘积）决定。铅球的质量大，在运动速度大小 差不多时，铅球的作用效果大。 活学活用 [2023·湖州中学检测]关于物体的动量，下列说法正确的是(C) A.物体的动量越大，其惯性也越大 B.物体的速度方向改变，其动量不一定改变 C,动量相同的物体的运动方向一定相同 ◆独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.C0m○ 您身边的互联网+教辅专家 D.运动的物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的加速度方向 【解析】物体的动量是由速度和质量两个因素决定的，动量大的物体质量 不一定大，惯性也不一定大，故A错误：动量的方向与速度的方向相同，物体的 速度方向改变，其动量一定改变，故B错误：动量相同是指动量的大小和方向均 相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体的运动方向一定相 同，故C正确：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同，与加速度的方向不一 定相同，故D错误。 类型三对动量变化量的理解 一角度1：动量变化量的运算 1.因为动量p是矢量，所以动量的变化量△p是矢量。△p=p历一P=m一 m心，是矢量式，矢量的减法是矢量加法的逆运算。一个矢量减去另一个矢量，等 于加上该矢量的负矢量 如图所示，当初态动量和末态动量不在一条直线上时，动量变化量根据平行 四边形定则或三角形法则进行运算。 2.当初、末动量在同一直线上时，可通过选定正方向，将动量变化的矢量 运算简化为带有正、负号的代数运算。 例2（多选）关于动量的变化量，下列说法正确的是(AB) A.在直线运动中，物体的速度增大时，动量的变化量△的方向与运动方 向相同 B.在直线运动中，物体的速度减小时，动量的变化量△的方向与运动方向 相反 C.物体的速度大小不变时，动量的变化量△p为0 D.物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为0 【解析】在直线运动中，当物体的速度增大时，其末动量P2大于初动量 P,选物体运动方向为正方向，△p=一P>0,与物体运动方向相同，如图甲所 示，所以A正确：在直线运动中，当物体速度减小时，p2p,选物体运动方向 ◆独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZxxK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 为正方向，△p=仍一P<0,与物体运动方向相反，如图乙所示，B正确：当物体 的速度大小不变时，其方向可能变化，即动量大小不变而方向变化，此种情况 △p≠0，C错误：当物体做曲线运动时，动量的变化量△p可能为0，如做匀速圆 周运动的物体运动一周时，△p为0，D错误。 p P 分 乙 活学活用 [2023·南京中学检测]3颗质量均为0.05kg的子弹以600m/s的速度向右击中 竖直固定挡板。由于挡板不同位置的材质不同，子弹击中后的运动情况不同，子 弹A水平穿过挡板，穿过后的速度是200/s;子弹B被挡板反向弹回，弹回时 速度大小为200ms:子弹C进入挡板后停在挡板之内。求3颗子弹动量的变化 量。（规定向右的方向为正方向） 答案：△p=-20kgms△pg=-40kgm/s△pc=-30kgm/s 【解析】子弹A的初动量 p=mv1=0.05 kgx 600 m/s=30 kg'm/s 末动量 pa'=mo'=0.05 kgX 200 m/s=10 kg'm/s 子弹A动量的变化量 Ap=p'-p=10 kg'm/s-30 kg'm/s=-20 kg'm/s △p<0,动量变化量的方向向左。 子弹B的初动量 P8=mv2=0.05 kgX600 m/s=30 kg'm/s 末动量 pg'=mz'=0.05kg×(-200m/s)=-10kgm/s 子弹B动量的变化量 Apa=p8'-pa=-10 kg'm/s-30 kg'm/s=-40 kg m/s △pa<0,动量变化量的方向向左。 子弹C的初动量 pc=mv=0.05 kg X600 m/s=30 kg'm/s 独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 末动量 Pc'=0 子弹C动量的变化量 Apc=pc'-Pc=0-30 kg:m/s=-30 kg'm/s △pc<0,动量变化量的方向向左。 了角度2：动量和动量变化量的比较 项目 动量 动量的变化量 表达式 p=0 △y=p2一p1=m一m 过程量，初、末速度在同一直线 状态量，速度大小或方向发生 上，可转换为代数运算：初、末 物理意义 变化，动量就变化 速度不在同一直线上，按平行四 边形定则运算 矢量方向 与速度的方向相同 与速度变化量的方向相同 联系 单位相同 例3如图所示，PQS是周定于竖直平面内光滑的四分之一圆轨道，圆心O在 S点的正上方，在O和P两点各有一质量为m的小物块a和b(图中未画出)，从同 一时刻开始，a自由下落，b沿圆弧下滑。下列说法正确的是(B) 0 A.a与b同时到达S点，它们在S点的动量相同 B.a比b先到达S点，它们在S点的动量不同 C.b比a先到达S点，它们在S点的动量不同 D.a比b先到达S点，它们从各自起点到S点的动量的变化量相同 【解析】在小物块向下运动的过程中，只有重力对其做功，故机械能守恒， 有mgh=mw,解得0=，所以两物块到达S点的速度大小相同。由于a通过的路 程小于b通过的路程，故t。<w,a比b先到达S点。到达S点时a的速度方向竖 直向下，而b的速度方向水平向左，故两物块的动量大小相等，方向不相同，因 二者初动量相同，末动量不同，则动量的变化量不同，故B正确，A、C、D错 误。 ·独家授权侵权必究 多学科网书城画 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.ZXXK.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 活学活用 质量一定的物体的动量发生了变化，则在此过程中，物体的(D) A.速率一定变化了 B.速度方向一定变化了 C.加速度可能为0 D.加速度一定不为0 【解析】质量一定的物体的动量发生了变化，可能是速度方向变化，也可 能是速度大小变化，选项A、B错误；速度变化，则加速度一定不为0，选项C 错误，D正确。 一本课点睛（教师用书独有） 在动量概念的建立过程中，物理学家研究了各种各样的碰撞现象，寻找物理 量来揭示运动的本质，发现“每个物体所具有的‘动量'在碰撞后可以增多或减 少，但是在碰撞前后系统的这一量值却保持不变”。科学前辈就是在追寻不变量 的努力中，通过抽象、概括等方法提出了动量的概念。 温馨说明：课后请完成高效作业1 独家授权侵权必究