動量 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修1

第一章

動量守恒定律第1節(jié)

動量生活和自然界中存在各種碰撞現(xiàn)象這些現(xiàn)象各不相同，是否遵循相同的規(guī)律？這些現(xiàn)象中是否存在不變的物理量？1.了解生產(chǎn)生活中的各種碰撞現(xiàn)象；2.通過實驗用不同的方法探究碰撞中的不變量；3.能理解動量的概念，會計算動量的變化量。知識點一：尋求碰撞中的不變量用兩根長度相同的線繩，分別懸掛兩個完全相同的鋼球A、B，且兩球并排放置。拉起A球，然后放開，該球與靜止的B球發(fā)生碰撞。情景1：現(xiàn)象：碰撞后A球停止運動而靜止，B球開始運動，最終擺到和A球拉起時同樣的高度。結(jié)論：A球的速度傳遞給了B球。猜想：碰撞前后，兩球速度之和是不變的？將上面實驗中的A球換成C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。情景2：視頻：質(zhì)量不同小球的碰撞結(jié)論：B

球擺起的最大高度大于C

球被拉起時的高度，碰撞后B

球獲得較大的速度。猜想：碰撞前后，兩球速度之和并不是不變的，兩球碰撞前后的速度變化跟它們的質(zhì)量有關(guān)系。碰撞前后會不會有什么物理量保持不變？如果有，這個物理量會是什么？實驗：探究碰撞中的不變量兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運動的小車碰撞一輛靜止的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運動。小車的速度用滑軌上的光電計時器測量。下表中的數(shù)據(jù)是某次實驗時采集的。其中，m1是運動小車的質(zhì)量，m2是靜止小車的質(zhì)量；v是運動小車碰撞前的速度，v′是碰撞后兩輛小車的共同速度。利用滑軌完成一維碰撞實驗簡單的碰撞：在光滑的平面上，兩個物體一維對心碰撞。次數(shù)m1/kgm2/kgv/(m·s-1)v′/(m·s-1)10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.321表:兩輛小車的質(zhì)量和碰撞前后的速度數(shù)據(jù)處理：比較實驗中兩輛小車碰撞前后動能之和是否不變；比較兩輛小車碰撞前后質(zhì)量與速度的乘積之和是否不變。m1/kgm2/kgv/(ms-1)v'/(ms-1)碰前質(zhì)量和速度乘積碰前質(zhì)量和速度乘積10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.3210.330.320.340.330.410.40實驗結(jié)論：

此實驗中兩輛小車碰撞前后，動能之和并不相等，但是質(zhì)量與速度的乘積之和卻基本不變。mv這個物理量具有特別的意義。動量知識點二：動量1.動量在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做物體的動量，用字母p

表示。在國際單位制中，動量的單位是千克?米每秒(kg?m/s)（1）定義：p=mv（3）單位：（2）定義式：v1m1m2v2是狀態(tài)量，與某一時刻相對應(yīng)。速度取瞬時速度。（4）對動量的理解瞬時性:矢量性:方向由速度方向決定，與該時刻的速度方向相同。相對性:與參考系的選擇有關(guān)，一般以地球為參考系。速度v為物體的對地速度。2.動量的變化量（1）定義：Δp＝p′－p=mv2-mv1=mΔ?注：動量變化量Δp是矢量，方向與Δ?方向相同。思考：怎么判斷物體動量有沒有變化？動量變化有三種情況：動量大小變化、方向改變或大小和方向都改變。

（2）表達式：在某段時間內(nèi)，物體的末動量與初動量的矢量差，叫作物體動量的變化量。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②物體做自由落體運動③物體做平拋運動④物體做勻速圓周運動動量大小、方向均不變動量方向不變，大小隨時間推移而增大動量方向時刻改變，大小隨時間推移而增大動量方向時刻改變，大小不變（3）動量變化量的計算：pp′同一直線上動量變化的運算：規(guī)定正方向，矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。ΔppΔpp′pp′Δp思考：不在同一直線上的動量變化如何求解?不在同一直線上動量變化的運算：遵循平行四邊形定則。p′Δpp′ΔpppΔp＝p′－pp′＝Δp+p也稱三角形法則：從初動量的矢量末端指向末動量的矢量末端?！纠}】

一個質(zhì)量m=0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到堅硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，如圖所示。碰撞前后鋼球的動量變化了多少？分析：動量是矢量，雖然碰撞前后鋼球速度的大小沒有變化，但速度的方向變化了，所以動量的方向也發(fā)生了變化。為了求得鋼球動量的變化量，需要先選定坐標軸的方向，確定碰撞前后鋼球的動量，然后用碰撞后的動量減去碰撞前的動量求得動量的變化量。動量的變化量是矢量，求得的數(shù)值為負值，表示它的方向與坐標軸的方向相反，即△p的方向水平向左。碰撞后鋼球的速度v'=-6m/s，碰撞后鋼球的動量為p'=mv'=-0.1×6kg.m/s=-0.6kg·m/s碰撞前后鋼球動量的變化量為△p=p'-p=(-0.6-0.6)kg·m/s=-1.2kg·m/s解：取水平向右為坐標軸的方向。碰撞前鋼球的速度為6m/s，碰撞前鋼球的動量為p=mv=0.1×6kg.·m/s=0.6kg·m/s【思考】正在玩旋轉(zhuǎn)秋千的游客，他的每一時刻的動量相同嗎？每一時刻的動能相同嗎？

游客做勻速圓周運動，速度的方向時刻改變，所以動量時刻變化；速度的大小不變，所以動能不變。3.動量與動能動能動量區(qū)別定義物體由于運動而具有的能物體質(zhì)量與速度的乘積公式p＝mv單位焦耳（J）千克米每秒（kg·m/s）標、矢量標量矢量運算法則代數(shù)運算法則平行四邊形定則變化情況v

變化（方向），Ek不一定變化v變化，p一定變化聯(lián)系都是狀態(tài)量、相對量，兩者大小關(guān)系：

.

動量與動能的區(qū)別與聯(lián)系1.(多選)關(guān)于動量的概念，下列說法正確的是()A．動量大的物體，慣性不一定大B．動量大的物體，運動一定快

C．動量相同的物體，運動方向一定相同D．動量相同的物體，動能也一定相同

AC2．(多選)關(guān)于動量的變化，下列說法中正確的是()A．做直線運動的物體速度增大時，動量的增量Δp與速度的方向相同B．做直線運動的物體速度減小時，動量的增量Δp與運動的方向相反C．物體的速度大小不變時，動量的增量Δp為零D．物體做曲線運動時，動量的增量Δp一般不為零ABD

4．籃球運動員高高躍起將籃球以v＝2m/s的速度從距地面高h1＝3m的籃筐內(nèi)豎直向下灌入（籃球可以看做質(zhì)點，不考慮空氣阻力和籃網(wǎng)對籃球阻礙），籃球豎直下落與地面碰撞后彈起，豎直上升的最大高度距離地面高h2＝1.8m，重力加速度g取10m/s2。求（1）籃球下落過程中的時間；（2）取豎直向下為正方向，籃球與地面碰撞過程速度的變化量?！敬鸢浮浚?）0.6s；（2）-14m/s一、尋求碰