動量+高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

1.動量生活中的碰撞現(xiàn)象:這些不同的碰撞現(xiàn)象中是否隱藏著相同的物理規(guī)律？思考方向：1.兩個物體的發(fā)生碰撞時，什么物理量發(fā)生變化？2.碰撞前后會不會有什么物理量保持不變？3.如果有，這個量會是什么？（1）定義：物體在極短時間發(fā)生的強烈相互作用（2）特點：①作用時間短②碰撞力很大

③速度發(fā)生有限改變，位移在碰撞前后忽略不計（3）分類：①正碰（對心碰撞）(一維碰撞)②斜碰(偏心碰撞)121v12v2v1/v2/一、碰撞質(zhì)量相同的鋼球碰撞二、探究碰撞中的守恒量問題一：與物體運動有關(guān)的物理量可能有哪些？問題二：碰撞前后,哪個物理量可能會保持不變？

質(zhì)量雖然不變，但并不能描述物體的運動狀態(tài)，不是我們追尋的“不變量”.而速度在碰撞前后又是變化的.質(zhì)量！這個“不變量”應(yīng)該與什么有關(guān)呢？我們又如何用質(zhì)量、速度來共同體現(xiàn)這個“不變量”呢？我們追尋的“不變量”應(yīng)該與質(zhì)量、速度兩個物理量均有聯(lián)系?！安蛔兞俊敝傅氖乔?、球2所組成的系統(tǒng)，在碰撞前后保持不變的物理量。猜想一：碰撞前：若“不變量”

=質(zhì)量±

速度碰撞后：則：一維碰撞特殊情況：

m1=m2；V2=0猜想二：碰撞前：若“不變量”

=質(zhì)量×

速度碰撞后：則：猜想二：碰撞前：若“不變量”

=質(zhì)量/速度碰撞后：則：碰撞前：碰撞后：

實驗：探究碰撞中的不變量我們尋找的不變量必須在各種碰撞的情況下都不改變，這樣才符合要求。碰撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m20.250.250.250.25速度v1v2v1’v2’0.440.000.000.44mvm1v1+m2v2m1v1’+m2v2’0.110.11

mv2

0.050.05v/m1.761.76實驗一：在兩小車碰撞接觸面處加裝輕彈簧，使兩小車碰撞后可以完全彈開。實驗數(shù)據(jù)分析：碰撞前、后兩小車的三個物理量均未發(fā)生改變。m1m2v1案例一實驗數(shù)據(jù)分析碰撞前后兩小車“mv”

、“mv”

、“v/m”三個物理量均未發(fā)生變化。2碰撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m20.450.250.450.25速度v1v2v1’v2’0.320.000.200.20mvm1v1+m2v2m1v1’+m2v2’0.140.14

mv2

0.050.03v/m0.711.24實驗二：在兩小車碰撞接觸面處加粘扣，使兩輛小車碰后粘在一起。實驗數(shù)據(jù)分析：碰撞前、后兩小車的“mv”

物理量，未發(fā)生變化；而其余兩個物理量發(fā)生較大改變。m1m2v1實驗數(shù)據(jù)分析碰撞前后兩小車“mv”

、“mv”

、“v/m”三個物理量均未發(fā)生變化。2碰撞前碰撞后質(zhì)量m1m2m1m20.250.250.250.25速度v1v2v1’v2’0.58-0.38-0.150.38mvm1v1+m2v2m1v1’+m2v2’0.050.05

mv2

0.120.04v/m0.800.92實驗三：保持兩小車碰撞接觸面原狀，在自然狀態(tài)下進(jìn)行該碰撞試驗。實驗數(shù)據(jù)分析：改變實驗參數(shù)進(jìn)行驗證，在誤差范圍內(nèi)，碰撞前、后兩小車的“mv”

物理量仍未發(fā)生變化。案例二：利用等長懸線懸掛等大小的小球?qū)崿F(xiàn)一維碰撞實驗裝置如圖所示：(1)質(zhì)量的測量：用天平測量質(zhì)量.(2)速度的測量：可以測量小球被拉起的角度，根據(jù)機械能守恒定律算出小球碰撞前對應(yīng)的速度；測量碰撞后兩小球分別擺起的對應(yīng)角度，根據(jù)機械能守恒定律算出碰撞后對應(yīng)的兩小球的速度.(3)不同碰撞情況的實現(xiàn)：用貼膠布的方法增大兩小球碰撞時的能量損失.案例三：(1)質(zhì)量的測量：用天平測量質(zhì)量.(2)速度的測量：式中Δx是紙帶上兩計數(shù)點間的距離，可用刻度尺測量.Δt為小車經(jīng)過Δx所用的時間，可由打點間隔算出.這個方案適合探究碰撞后兩物體結(jié)合為一體的情況.(3)碰撞的實現(xiàn)：兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥.

實驗結(jié)論對于發(fā)生碰撞的兩個物體來說，他們的“mv”的矢量和在碰撞前后很可能是保持不變的，對于各種形式的碰撞都是這樣的。

1.定義：在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量m和速度?的乘積叫做物體的動量p。2.定義式：p=m?3.單位：在國際單位制中，動量的單位是千克?米每秒，符號是kg?m/s是狀態(tài)量，與某一時刻相對應(yīng)。速度取瞬時速度。4.對動量的理解(2)瞬時性:(1)矢量性:方向由速度方向決定，與該時刻的速度方向相同(3)相對性:與參考系的選擇有關(guān)，一般以地球為參考系。三、動量【判一判】(1)物體的質(zhì)量越大，動量一定越大.()(2)物體的速度大小不變，動量可能不變.()(3)物體動量大小相同，動能一定相同.()√××例1、(2024）·湛江高二檢測)下列說法中正確的是()A.動能變化的物體，動量一定變化B.動能不變的物體，動量一定不變C.動量變化的物體，動能一定變化D.動量不變的物體，動能一定不變AD

例2、(多選)關(guān)于物體的動量，下列說法中正確的是（）A.物體的動量越大，其慣性也越大B.物體的速度方向改變，其動量一定改變C.動量相同的物體，運動方向一定相同D.運動的物體在任一時刻的動量方向一定是該時刻的加速度方向BC1.定義:在某個過程中，物體的末動量與初動量的矢量差叫做物體動量的變化。2.表達(dá)式:3.理解:①動量的變化等于末狀態(tài)動量減初狀態(tài)的動量，其方向與Δ?的方向相同：（在同一直線上，采用代數(shù)運算）②動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量。四、動量的變化（

Δp

）③不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則：PP′ΔPPP′ΔP三角形法則：從初動量的矢量末端指向末動量的矢量末端不在同一條直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則。p=3kg·m/sp'=8kg·m/s△p=5kg·m/sp=6kg·m/sp'=2kg·m/s△p=-4kg·m/sp=3kg·m/sp'=-2kg·m/s△p=-5kg·m/sp=3kg·m/sp'=4kg·m/s△p=5kg·m/s試討論以下幾種運動的動量變化情況：①物體做勻速直線運動動量大小、方向均不變②物體做自由落體運動動量方向不變，大小隨時間推移而增大③物體做平拋運動動量方向時刻改變，大小隨時間推移而增大④物體做勻速圓周運動動量方向時刻改變，大小不變例3、一個質(zhì)量是1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動（如圖），碰撞前后鋼球的動量各是多少？碰撞前后鋼球的動量變化了多少？動能變化了多少。解：規(guī)定初速度方向為正方向Δp方向水平向左vmmvp=mv五、動量與動能之間的關(guān)系動量與動能間量值關(guān)系：

若某個物體的動量發(fā)生了變化,則物體運動的()

A.

速度大小一定改變

B.

動能一定改變了

C.

加速度一定不為零

D.

合外力可能為零例4、【解析】動量是矢量,動量發(fā)生變化,對于同一物體,質(zhì)量不變,一定是速度發(fā)生變化（可能只是方向變化）；因此物體的加速度不為零，由牛頓第二定律可知合外力一定不為零；Ek=p2/2m，若動量方向改變而大小不變，則動能可能不變（如勻速圓周運動）。C例5、如圖所示，PQS是固定于豎直平面內(nèi)的光滑的圓周軌道，圓心O在S的正上方．在O和P兩點各有一質(zhì)量為m的小物體a和b，從同一時刻開始，a自由下落，b沿圓弧下滑．以下說法正確的是()A.a比b先到達(dá)S，它們在S點的動量不相等B.a與b同時到達(dá)S，它們在S點的動量不相等C.a比b先到達(dá)S，它們在S點的動量相等D.b比a先到達(dá)S，它們在S點的動量相等A例6、如圖所示,質(zhì)量為m=100g的小球以初速度v0=2m/s自傾角為θ=37°的斜面頂端水平拋出。若不計空氣阻力作用且斜面足夠長,重力加速度g=10m/s2,tan37°=

。求:

(1)小球剛落到斜面上時的動量;(2)小球從拋出到剛落到斜面上這一過程中動量的變化量。解析

(1)小球剛落到斜面上時,設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α,則有tanα=

=2tanθ=

,解得vy=3m/s小球剛落到斜面上時的速度v=

=

m/s,小球的動量p=mv=

kg·m/s,方向與速度方向一致,即斜向左下方,與水平方向的夾角為α,且tanα=

。(2)小球的動量的變化量Δp=mvy=0.3kg·m/s,方向豎直向下。答案

(1)

kg·m/