第1章 学案1 动量和动量定理-【智学校本学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册（鲁科版）

校本学案参考答案与精析 第1章动量及其守恒定律 2.C[由题图可知，0~2s时间内合力F对物块的冲量为I1= 2×(1+2)×2N·s=3N·s,故A错误；由题图可知，2一3s 学案1动量和动量定理 时间内合力F对物块的冲量为I2=一1NX1s=一1N·s,故 课堂活动 B错误；由题图可知，0~3s时间内合力F对物块的冲量为 活动一 I3=I1十I2=2N·s,故C正确，D错误。] 新知导学 提示：1.A球被拉起的高度越高，B球上升越高。 3.[解析](1)上升过程的逆过程为自由落体运动，有h2= 2.同样高度释放C球，B球上升高度比被A球碰撞时高；同一 1 28u号 被碰球，其上升高度与碰撞球的质量和碰前速度有关。 新知生成 解得t2= 2X0.8 s=0.4s 1.(1)质量速度(2)mv(3)千克米每秒(4)①矢速度 10 的方向②瞬时速度 重力的冲量大小为 2.(1)末动量初动量速度变化 Ic=mgt2=0.3×10×0.4N·s=1.2N·s。 新知应用 (2)排球下落过程有v=2gh1 1.D[以末速度方向为正方向，则这一过程中足球动量的变化 解得v1=5m/s 量为△p=mo1一mo。=0.4×8kg·m/s-(-0.4×12)kg· m/s=8.0kg·m/s,方向与末速度方向相同，即与飞向球门 上升过程有=2gh2 方向相反。故选D] 解得v2=4m/s 2.B[设网球被击回的方向为正方向，则动量变化量△力= 取竖直向上为正方向，对排球应用动量定理可得 mv一（一2mv)=3mv,即网球的动量变化量的大小为3mu,A (F-mg)t=mu2-（-mw1） 辑误，B正病：同球的功能支化量的大小为E:=m(20)- 解得F=16.5N 2mu2-3 由牛顿第三定律知排球对手臂的平均作用力大小为 mo2,C、D错误。] F=F=16.5N。 1 3.A[由动能表达式E,=乞m0和动量大小表达式力=m0, [答案](1)1.2N·s(2)16.5N 可得p=√2mEk,二者动能相等，所以甲、乙的动量大小之 4.A[设铜珠落入蟾蜍口时速度为v,有%2=2gh,由动量定理 比为p1:p2=√m:√m2,故选A。] 得Ic=mv,可得I。=m√2gh,A正确；设蟾蜍口对铜珠的 活动二 冲击力大小为F,选取竖直向上为正方向，由动量定理有 新知导学 F一mg1=0-(一m）,可得F=mV2亚十mg,根据牛损第 提示：初动量p1=mu1,末动量p2=m02,加速度a=一0 t t 三定律得铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为F'=F 根据牛顿第二定律F=ma,则有F=m?,,变形得F mV2十mg,C,D错误；铜珠从接触蟾蜍口到速度减为零 t mv2一mv1,即Ft=△p。 新知生成 的过程中蟾蜍口对铜珠的冲量大小为Ft=m√2gh+mgt,B 1.(1)力作用时间(2)I=Ft(3)牛·秒N·s(4)力 错误。] (5)时间 活动三 2.（1)合外力(2)mw2一m1(3)动量的变化率(4)②时间 新知导学 ③矢量 提示：1.靠岸时船想停下，需要与码头发生相互作用，而悬挂 新知应用 些老旧轮胎可以增大船与码头之间相互作用的时间，减小船和 1.C[重力的冲量为Ic=mgt,A错误；由于物体做匀速运动， 有f=Fcos0,摩擦力的冲量大小为I:=ft=Ftcos0,B错 码头间的作用力，起到缓冲保护的作用。 误；拉力F的冲量大小为I。=Ft,C正确；物体做匀速直线运 2.将纸带迅速抽出。由动量定理可知，纸带对笔帽的滑动摩擦 动，合力为零，所以合外力的冲量为0，D错误。] 力一定，作用时间越短，笔帽动量变化量越小，越不容易倒。 11 新知生成 学案2动量守恒定律的理解及应用 (1)大小(2)大小 新知应用 课堂活动 1.C[由于垫子的缓冲作用，垫子可以延长跳高者的落地时 活动一 间，故A错误；根据动量定理可知，跳高者动量变化量一定， 新知导学 作用时间延长后，平均冲击力减小，即垫子可以减小跳高者 提示：1.如果将前面两辆汽车看作一个系统，后面一辆汽车对 受到的平均冲击力，故B错误；跳高者动量变化一定，由于作 中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力， 用时间延长，则动量变化率减小，即垫子可以减小跳高者的 是外力；如果将后面两辆汽车看作一个系统，后面一辆汽车对 动量变化率，故C正确，D错误。] 中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力，是内力。 2.D[由于汽车和司机的动能都减为0，因此司机和汽车的动 2.根据动量定理： 能都转化为了内能，故A错误；安全气囊的作用是增大司机 对A:F1△t=m11'-m1v1① 和汽车的碰撞面积，以及延长司机与汽车的碰撞时间，减小 对B:Fz△t=m202'-m2v2② 碰撞对司机产生的力的大小，司机的动量变化量与安全气囊 由牛顿第三定律得F1=一F,③ 无关，根据动量定理可知，司机受到冲击力的冲量等于司机 由①②③得两物体总动量关系为 动量的变化量，与安全气囊无关，故D正确，B、C错误。] m11+m2v2=m1v1'+m22'。 课堂达标 3.两辆小车分别向左、向右运动，它们同时获得了动量，但两辆 1.B[动量是矢量，做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在 小车的动量的方向相反，动量的矢量和仍然为0，故系统的总动 变化，故动量时刻在变化，故A错误；做匀变速曲线运动的物 量没有增加。 体的速度大小、方向都时刻在变化，所以动量一定在改变，故 新知生成 B正确；物体的动量变化，可能只是速度方向发生变化，速度 1.外力合外力总动量 大小不变，则物体的动能可能不变，故C错误；动量的正负号 2.m101+m2v2=m1o1'+m22' 只表示方向，与大小无关，故两物体动量大小关系为1<卫2， 3.(1)不受外力0(2)远小于系统内力 故D错误。] 4.高速微观 2.B[F-t图像和时间轴所围成的面积表示物块受到的冲量， 新知应用 根据动量定理1。=△p,有1十 X2kg·m/s=p一0，解得p 1.AC[选项A中，子弹射入木块的过程中，系统所受合外力为 2 零，则动量守恒；选项B中，剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原 =3kg·m/,A错误：由动量定理得十2×2kg·m/s-1X 2 长的过程中，水平方向要受到竖直墙壁对M的作用力，即水 平方向所受合外力不为零，系统的动量不守恒；选项C中，两 1kg·m/s=w-0,解得v=1m/s,B正确；在t=0到t=1s时 间内，合力F对物块的冲量大小I=1×2N·s=2N·s,C 球匀速下降，则受到的重力和浮力的合力为零，剪断细线后， 系统所受的重力和浮力不变，则系统所受合外力仍为零，系 错误；t=2s到t=3s时间内，物块动量变化量大小△p=1X 1kg·m/s=1kg·m/s,D错误。] 统动量守恒：选项D中，木块沿光滑固定斜面下滑的过程中， 3.D[使用橡皮锤击打钉子时，橡皮锤发生形变延长了作用时 系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A、C正确。] 间，从而使钉子受到的冲击力变小，所以一般不使用橡皮锤 2.BC[两手都放开后，系统所受合外力为零，机械能和动量都 击打钉子，故A错误；沙坑中填沙是为了延长人与沙子的作 守恒，故B正确；先放开左手，左边的小车向左运动，当再放 用时间，从而减小人受到的冲击力，冲量没有变，故B错误： 开右手后，系统所受合外力为零，故系统总动量守恒，且开始 相同高度落下的相同杯子与地面接触前瞬间速度相同，落地 时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也始终向左，故A 后速度都为零，则动量变化相同，故C错误；安全气囊弹出后 错误，C正确；放开一侧，弹簧的弹性势能转化为小车的动能， 充满了气体，增大了与人的作用面积，延长了与人的作用时 在两手都放开前，系统的机械能守恒，故D错误。] 间，从而减小了对人的平均作用力，故D正确。] 活动二 4.[解析](1)设安全带刚被拉直时工人的速度为，由自由落 新知导学 体公式得02=2gL 提示：不可行。此相互作用过程中动量守恒，当把锤头打下去 解得v=10m/s。 时，锤头向右运动，车就向左运动；举起锤头时，锤头向左运动， (2)此后，工人受两个力作用，即拉力和重力，经缓冲时间t后 车就向右运动。用锤头连续敲打时，车只是左右运动，一旦锤 速度变为0，取向下为正方向，对工人由动量定理得 头不动，车就会停下来，所以车不能持续向右运动。 (mg-F)t=0-mv 新知应用 解得F=mg+m”-1200N 1.C[冰面光滑，对甲与乙构成的系统，所受外力的合力为0， t 由于甲、乙两人初始状态均静止，根据动量守恒定律可知，甲 由牛顿第三定律可知，安全带受到的平均作用力大小F'=F 推乙后，两人都有了动量，总动量为0，故A、B错误；根据动量 =1200N. 守恒定律有0=mpv甲一mzo2,解得0甲：v2=l0:9,故C [答案](1)10m/s(2)1200N 正确，D错误。] 12动量和动量定理 学案1 第1章 动量及其守恒定律 听 学案1动量和动量定理 记 学勾任多 1.理解动量和动量变化量的概念并掌握计算方法。 2.理解动量和动能的区别和联系。 3.理解冲量的概念，知道冲量是矢量，会计算某力的冲量。 4.理解动量定理的确切含义及其表达式，会运用动量定理解决实际问题。 5.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。 ●课堂活动 D新知生成 1.动量 活动一认识动量 (1)定义：物理学中，把物体 的乘积称为物体的动量。 D新知导学 (2)表达式：p= 在图甲、乙中两根细线长度相等，A球和B球质 (3)单位： ,符号为kg·m/s。 量相等，C球质量大于B球质量。 (4)动量的三个性质 h 4444144444444414444114141111 ①矢量性：动量是 (选填“矢”或“标”) 量，方向与 相同。 ②瞬时性：动量是状态量，v是 A © B B ③相对性：与参考系有关，一般以地面为参 考系。 1.在图甲中，拉起A球至不同高度，B球上升的 说明：计算动量时应先明确参考系，取正方向 高度有何不同？ (一般以初速度的方向为正)，明确是哪一时刻 或哪一位置的动量。 2.动量的变化量 (1)物体在某段时间内 2与 2.在图乙中，用手拉起C球至与图甲中A球同一 p1的矢量差，即△p=p2一p1,方向与 高度，放开后撞击静止的B球，B球上升的高度 的方向相同。 有何不同？综合甲、乙实验你可以得出什么结论？ (2)若物体的初、末动量保持在一条直线上，在 计算物体的动量变化量时，可选取一个方向作 为正方向，动量、动量的变化量均用带正、负号 的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算，！ 此时的正、负号仅表示方向，不表示大小。 110 鲁科版物理选择性必修第一册 听 【归纳总结】动量与动能的比较 活动二 学习动量定理 课 动量 动能 记 1 D新知导学 公式p=mu Ex=- mv 如图，一个质量为m的物体在光滑的水平面上受 动量的改变由合外力 到恒力F的作用，做匀变速直线运动，在初始时 区决定 动能的改变由合 的冲量（活动二将会 刻，物体的速度为v1,经过一段时间t,它的速度 别因素 外力所做的功决定 学习)决定 为2 0 标矢 矢量式 标量式 性 V7777777777 试推导F、t与△p的关系。 联系 力=V2mE,E.= 2m >新知应用 1.(24一25·江苏无锡期中)如图所 D新知生成 示，一足球运动员踢出一只质量为 1.冲量 0.4kg的足球，若足球以12m/s (1)定义：把 和力的 的乘积称 的速率水平撞向球门门柱，然后以 为这个力的冲量。 8m/s的速率反向弹回，这一过程 (2)表达式： 中足球动量的变化量 (3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是 A.大小为1.6kg·m/s,方向与飞向球门方向 ,符号是 相同 (4)矢量性：冲量是矢量，恒力的冲量方向与 B.大小为1.6kg·m/s,方向与飞向球门方向 的方向相同。 相反 (5)物理意义：反映力的作用对 的积累 C.大小为8.0kg·m/s,方向与飞向球门方向 相同 效应。 D.大小为8.0kg·m/s,方向与飞向球门方向 2.动量定理 相反 (1)内容：物体在一过程中所受 的冲量 2.(24一25·江苏泰州期中)奥运会网球赛场上， 等于该物体在此过程中动量的变化量。 中国运动员挥拍进行网前拦截，将水平飞来的 (2)公式：I= 质量为m、速度大小为2x的球，以大小为v的 (3)牛顿第二定律的另一种表述：作用在物体上 速度反向击回，则击球过程中网球 ( ) 的合外力等于物体 ,即F A.动量变化量的大小为m mv2mvi B.动量变化量的大小为3mv t 1 (4)对动量定理的理解 C.动能变化量的大小为2mo ①动量定理中“合外力的冲量”可由各个力冲量 D.动能变化量的大小为mu2 的矢量和获得。 3.(24一25·四川眉山期中)冬奥会速滑比赛中， ②动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的 甲、乙两运动员的质量分别为m1和m2,若他 原因，是力在 上的积累改变了物体的 们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是 动量。 ( ③动量定理的表达式是 式，运用动量 A.√m1：√m2 B.√m2：√m 定理解题时，要注意规定正方向，合外力冲量的 C.m:m2 D.m2 :m 方向与物体动量变化量的方向相同。 112 动量和动量定理学案1 【归纳总结】 A.0~2s时间内合力F对物块的冲量为 听 (1)冲量的计算 4N·s ①利用公式I=Ft求冲量：此公式适用于求恒力 B.2~3s时间内合力F对物块的冲量为 记 的冲量。 1N·s ②利用F-t图像法。 C.0~3s时间内合力F对物块的冲量为 F 2N·s D.0~3s时间内合力F对物块的冲量 为4N·s to 3.(24一25·湖南怀化期末)排球是同学们喜欢的 甲 乙 运动之一，某同学正在练习用手臂垫球，某一次 如图甲、乙所示，该力在时间t。内的冲量大小在 排球由h1=1.25m处静止下落与手臂接触， 数值上就等于图中阴影部分的“面积”。 被重新垫起，排球与手臂接触t=0.2s后离开 (2)应用动量定理定量计算的一般步骤： 手臂，此后竖直上升的最大高度为h2=0.8m。 确定研究对象 ·一般为单个物体 已知排球的质量m=0.3kg,不计空气阻力，重 力加速度g=10m/s2。求： 先求每个力的冲量，再 明确运动过程， (1)排球在上升过程中重力的冲量大小； 求各冲量的矢量和，或 进行受力分析 先求合力，再求合力的 (2)排球与手臂接触过程中排球对手臂的平均： 冲量 作用力大小。 找准初、末状态， 选取正方向，确定初 确定各矢量符号 末状态动量和各冲量 的正负 列动量定理方程求解 新知应用 1.(24一25·河南开封期末)如 F 图所示，质量为m的物体在 J0 一个与水平方向成0角的拉 力F作用下，沿水平面向右匀速运动，已知重 力加速度大小为g,关于物体在时间t内所受 力的冲量，下列说法正确的是 A.重力的冲量大小为0 B.摩擦力的冲量大小为Ft C.拉力F的冲量大小为Ft D.合外力的冲量大小为Ftcos0 2.(24-25·江苏南通月 ↑F/N 考)一质量为2kg的物 块在合力F的作用下从 23s 静止开始沿直线运动， -1- 合力F随时间t变化的关系图像如图所示，则 ) 310 鲁科版物理选择性必修第一册 听 4.(24一25·甘肃临夏期 新知生成 课 末)如图所示为我国古 应用F△t=△力分析实际问题时，一般从两个方 记 代科学家张衡制成的地 面分析： 动仪。当地震波传到地 (1)△p一定，△t短则F ,△t长则F 动仪时，质量为的铜 珠离开龙口，落入蟾蜍口中。设铜珠离开龙口 (2)F一定，△t长则△p ,速度变化大，△t 时初速度为零，蟾蜍口到龙口的高度为h,铜珠 短则△p ,速度变化小。 下落到蟾蜍口后经时间t其速度减为零，重力 D新知应用 加速度为g,不计空气阻力。以下说法正确 的是 ( 1.(24一25·河南濮阳期末)体育课上进行跳高训 A.铜珠从离开龙口下落到蟾蜍口过程中受到 练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低 重力的冲量大小为m√2gh 受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫 B.铜珠接触蟾蜍口到速度减为零过程中蟾蜍 子相比，下列说法正确的是 () 口对铜珠的冲量大小为mgt A.垫子可以缩短跳高者的落地时间 B.垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力 C.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为m√2 C.垫子可以减小跳高者的动量变化率 D.铜珠对蟾蜍口产生的冲击力大小为mV2g力 D.跳高者的动量变化率不发生变化 t 2.(24一25·湖南长沙期中)行驶中的汽车如果发 +2mg 生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间 充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内 活动三 碰撞与缓冲的实例分析 减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下 新知导学 列说法正确的是 ( 阅读教材内容，回答下列问题。 A.将司机的动能全部转换成汽车的动能 1.如图，有些轮船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主 B.减小了司机受到冲击力的冲量大小 要的用途是什么？请写出其中的道理。 C.减小了碰撞前后司机动量的变化量 D.延长了司机的受力时间从而减小了司机的 受力大小 课堂小结 厂定义 表达式：p=mw 动 动量 性质：矢量性、瞬时性、相对性 动量变化量：△p=P2P 动 定义 2.将纸带从笔帽下抽出，如何做可保 冲量 表达式：=F·t 理 动量 矢量性：与力的方向相同 证笔帽不倒？试写出其中的道理。 定理 动量定理 内容 -公式：1=m,-m,或F=AP △t 动量定理的应用 F·△t=△p 动量和动量定理学案1 4.高空作业必须系安全带。如图甲为工人高空作 课堂达标◆ 听 业吊绳施工时的现场图，高空作业是极具危险 课 1.(24一25·四川南充期中)关于动量与动能，下 性的工作，必须由专业人士施工。如图乙为工 列说法正确的是 人高空作业时的示意图，工人所受的重力为 记 () A.做匀速圆周运动的物体，它的动量不发生 600N,系一条长为L=5m的安全带，若工人 改变 不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s,忽略空 B.做匀变速曲线运动的物体，它的动量一定在 气阻力，求：(g取10m/s2) 改变 C.物体的动量变化，动能也一定变化 D.甲物体的动量为p1=5kg·m/s,乙物体的 动量为p2=-10kg·m/s,所以p1>p2 2.一质量为2kg的物块在合 ↑F/N 力F的作用下从静止开始 沿直线运动，合力F随时 13 t/s 间t变化的关系图像如图 (1)安全带刚被拉直时工人的速度v的大小； 所示，则 (2)安全带受到的平均作用力的大小。 A.t=2s时，物块的动量大小为0 B.t=3s时，物块的速率为1m/s C.t=0到t=1s时间内，合力F对物块的冲 量大小为1N·s D.t=2s到t=3s时间内，物块动量变化量的 大小为2kg·m/s 3.物理是源自生活的科学，只要细心观察，生活中 处处是物理。关于下列情境的说法正确的是 () A.击打钉子时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤 太轻 B.跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量 C.从同样的高度落下的两个相同的玻璃杯，掉 在水泥地上的玻璃杯动量变化大，掉在草地 上的玻璃杯动量变化小 D.汽车的安全气囊是通过增大作用时间来减 小平均作用力从而减小对司乘人员的伤害 课后反思 510