1.1 动量-2024-2025学年高一下物理教科版2019选择性必修第一册

选必1.1 动量 观察身边许多运动的物体，你会发现它们终究要停下来，如飘落的树叶、踢出的足球、运转的机器等等。整个宇宙会不会也像它们那样，总有一天会停下来？千百年来，人们从对天体运动的观测中并没有发现宇宙运动有减弱的迹象。16、17 世纪，许多哲学家都认为，只要我们能够找到一个合适的物理量来量度，宇宙中运动的总量是不会变化的。这个物理量到底是什么？ 物理学家在对碰撞的研究中找到了它。 生生不息的宇宙 常见的碰撞现象 在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫作碰撞（collision）。 历史上对碰撞现象的研究 最早发表有关碰撞研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西（M. Marci，1595—1667）他在 1639 年发表的著作《运动的比例》中介绍了这样一个实验（图 1-1-5）： 一颗大理石球撞击一排大小相等且用相同材料做成的石球时，运动将传递到最后一个球，其余各球毫无影响。该实验其实已经蕴含了运动量守恒的思想。 英国皇家学会曾为碰撞的研究征赏论文，荷兰物理学家惠更斯是三位获奖者之一，他用弹性摆球做过如图 1-1-6 （a）（b）所示的碰撞实验。 实验发现，两个质量相同的弹性球A、B，以大小相等、方向相反的速度相碰后，各自以同样大小的速度 反弹回去。 实验发现，如果球 A 以速度 去碰静止的球 B， 球 A 会静止下来，球 B 获得与球 A 碰前相同的速度。 惠更斯弹性摆球实验 惠更斯进一步指出 ： 每个物体所具有的“运动量”在碰撞时可以增多或减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。在这里，惠更斯所说的“运动量”是指物体的质量 m和速度v的乘积。 由于碰撞前后瞬间物体速度在同一直线上，我们选定A球初速度方向为正方向，用mA、mB表示A、B两球的质量， 用vA、vB表示碰撞前瞬间A、B两球的速度，vA'、vB'表示碰撞后瞬间A、B两球的速度。 碰撞前运动量： mA vA+mB vB = mv -mv = 0 碰撞后运动量： mA vA’+mB vB ’= -mv +mv = 0 惠更斯进一步指出 ： 每个物体所具有的“运动量”在碰撞时可以增多或减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。在这里，惠更斯所说的“运动量”是指物体的质量 m和速度v的乘积。 由于碰撞前后瞬间物体速度在同一直线上，我们选定A球初速度方向为正方向，用mA、mB表示A、B两球的质量， 用vA、vB表示碰撞前瞬间A、B两球的速度，vA'、vB'表示碰撞后瞬间A、B两球的速度。 碰撞前运动量： mA vA+mB vB = mv+0= mv 碰撞后运动量： mA vA’+mB vB ’= 0+mv = mv 笛卡尔 他继承了伽利 略的说法，把物体的大小（质量）与速率的乘积叫作动量，并认为它是量度运动的唯一正确 的物理量。 惠更斯 惠更斯发表了一篇题为《关于碰撞对物体运动的影响》的论文，总结了他对碰撞问题在实验和理论上的研究成果。结论是 ：“每个物体所具有的‘动量’在碰撞时可以增多或减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。 牛顿 质量和速度的乘积叫动量 动量概念的建立 质量和速度的乘积叫动量。p=mv 动量p 动量的三个特性 瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的 动量，因此它还是一个状态量。 矢量性：动量的方向与物体瞬时速度的方向相同，如果物体 的动量为负值，表示其动量与规定的正方向相反。 相对性：物体的动量与参考系的选择有关，这是因为速度与 参考系的选择有关，通常情况下选地面。 动量与动能的区别与联系 EK= = 1.关于动量的概念，以下说法中正确的是（　　） A．速度大的物体动量大 B．质量大的物体动量大 C．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 D．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相同 2.一个质量不变的物体，其动能与动量的关系正确的是(　　) A．动量发生变化，动能一定变化 B．如果物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变 C．如果物体的速度改变，物体的动能和动量一定都变 D．动能发生变化，动量不一定变化 3．甲、乙两物体的质量之比是1∶4，下列说法正确的是(　　) A．如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1∶4 B．如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2∶1 C．如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶2 D．如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶4 4．关于动量，下列说法中正确的是(　　) A．做匀速圆周运动的物体，动量不变 B．做匀变速直线运动的物体，它的动量可能不变 C．物体的动能变化，动量也一定变化 D．物体做匀加速直线运动时，动量变化率可能变化 5.颠球是足球运动基本技术之一，若质量为400 g的足球用脚颠起后，竖直向下以4 m/s的速度落至水平地面上，再以3 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，在足球与地面接触的时间内，关于足球动量变化量Δp和合外力对足球做的功W，下列判断正确的是(　　) A．Δp＝1.4 kg·m/s　W＝－1.4 J B．Δp＝－1.4 kg·m/s　W＝1.4 J C．Δp＝2.8 kg·m/s　W＝－1.4 J D．Δp＝－2.8 kg·m/s　W＝1.4 J 6．蹦床是一项具有挑战性的体育运动。如图所示，某时刻运动员从空中最高点O自由下落，接触蹦床A点后继续向下运动到最低点C。其中B点为人静止在蹦床上时的位置。忽略空气阻力作用，运动员从最高点下落到最低点的过程中，动量最大的位置是(　　) A．O点 B．A点 C．B点 D．C点 项目 动量 动能 定义式 p＝mv Ek＝mv2 单位 kg·m/s J 标矢性 矢量 标量 $$