人教版(新教材)高中物理選擇性必修1學案31 1-1 2 動量 動量定理

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊PAGEPAGE11.1-1.2動量動量定理〖學習目標〗1.通過實驗尋求碰撞中的不變量.2.理解動量的概念及其矢量性，會計算一維情況下的動量變化量.3.理解沖量的概念，知道沖量是矢量；理解動量定理及其表達式.4.能夠利用動量定理解釋有關物理現(xiàn)象并進行有關計算.〖要點剖析〗要點一、動量、動量定理1.動量（1）定義：；狀態(tài)量，在談及動量時，必須明確是物體在哪個時刻或哪個位置所具有的動量；（2）矢量性：動量是矢量，它的方向與物體的速度方向相同，服從矢量運算法則．（3）動量的單位：千克·米／秒，符號為；（4）動量的變化：。(多選)關于物體的動量，下列說法中正確的是()A．慣性越大的物體，它的動量也越大B．動量大的物體，它的速度不一定大C．物體的動能不變，則其動量也保持不變D．運動物體在任一時刻的動量的方向一定是該時刻的速度方向2.沖量（1）定義：（2）矢量性：矢量，但沖量的方向不一定就是力的方向；（3）單位：?！っ耄枮椋?）注意：①沖量是過程量，它反映的是力在一段時間內的積累效果，求沖量時一定要明確是哪一個力在哪一段時間內的沖量；②，只能直接求恒力或者平均作用力的沖量；③當力的方向不變時，沖量的方向跟力的方向相同，當力的方向變化時，沖量的方向一般根據(jù)動量定理來判斷（即沖量的方向是物體動量變化的方向）。在傾角的斜面上，有一質量的物體由靜止開始下滑，摩擦因數(shù)0.5，求物體下滑的時間內：斜面對物體的支持力的沖量；重力的沖量；（3）合力對物體的沖量。3.動量定理（1）動量定理的內容：物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化：，反映力在時間上的累積，引起其動量的變化。（2）理解：①矢量式，應用動量定理時需要規(guī)定正方向；②研究對象可以是單個物體或者一個系統(tǒng)；③等式左邊：是包括重力在內的所有合外力的沖量；④等式右邊：只關注初末兩個位置的運動狀態(tài)；⑤動量定理不僅適用于宏觀物體的低速運動，對微觀物體和高速運動仍然適用。（多選）如圖，把重物壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動紙帶，重物跟著一起運動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下面抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是（）

A.在緩慢拉動紙帶時，重物和紙帶間的摩擦力大 B.在迅速拉動時，紙帶給重物的摩擦力小

C.在緩慢拉動時，紙帶給重物的沖量大 D.在迅速拉動時，紙帶給重物的沖量小(多選)從塔頂以相同速度拋出A、B、C三個小球，A球豎直上拋，B球平拋，C球豎直下拋，另有D球從塔頂開始自由下落。已知四個小球的質量相同，落到同一水平地面上。則()A．落地時動能相同的小球是A、B、CB．落地時動量相同的小球是A、B、CC．從離開塔頂?shù)铰涞氐倪^程中，動能增量相同的小球只有A、B、CD．從離開塔頂?shù)铰涞氐倪^程中，動量增量相同的小球是B、D要點二、有關計算1.動量變化量有關計算當初態(tài)動量和末態(tài)動量不在一條直線上時，動量變化由平行四邊形定則進行運算；當初、末動量在同一直線上時可通過正方向的選定，動量變化可簡化為帶有正、負號的代數(shù)運算。質量為的小球沿光滑水平面以的速度沖向墻壁，被墻以的速度彈回，如圖所示，求：這一過程中小球的動量改變了多少？方向怎樣？2.沖量有關計算（1）某個力的沖量（直接法）①公式法：恒力用公式，；②面積法：F-t圖像中，圖線與坐標軸圍成的面積代表沖量；（2）合外力的沖量（直接法）：①各外力作用時間相同，可以先求合力，再乘以作用時間；②作用時間不同，就只能先單獨求，再矢量相加。（3）間接法：若力不為恒力，或者直接法求不出是，動量定理間接求解。（多選）摩天輪懸掛透明座艙,乘客隨座艙在豎直面內做勻速圓周運動。下列敘述正確的是()A.摩天輪轉動過程中,乘客的機械能保持不變B.在最高點時,乘客重力大于座椅對他的支持力C.摩天輪轉動一周的過程中,乘客重力的沖量為零D.摩天輪轉動一周的過程中,乘客合外力的沖量為零一質量為的小球從高處自由下落到一厚軟墊上。若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點經(jīng)歷了，則這段時間內軟墊對小球的平均沖擊力為多少(取，不計空氣阻力)？3.綜合計算3．動量定理的應用（1）一個物體的動量變化與合外力的沖量具有等效代換關系，二者大小相等，方向相同：①利用動量的變化量求變力的沖量：．②應用恒力的沖量求動量的變化量：，例如平拋運動。（2）用動量定理解釋相關物理現(xiàn)象的要點．①緩沖；動量變化量相同，作用時間邊長，動量的變化率變小，沖擊力變?。虎诳焖俪槌?；將某個物體快速抽出，滑動摩擦一定，作用時間越短，沖量越小，動量變化量越小。（3）應用動量定理解題的步驟：①選取研究對象；②確定所研究的物理過程及其始、終狀態(tài)；③分析研究對象在所研究的物理過程中的受力情況；④規(guī)定正方向，根據(jù)動量定理列式；⑤解方程，統(tǒng)一單位，求得結果．注意：選好過程可以簡化計算，優(yōu)先選取全過程進行分析。在水平力的作用力下，質量的物體由靜止開始沿水平面運動．已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)，若作用后撤去，撤去后物體還能向前運動多長時間才停止？（?。┮c三、與其它相關知識的關聯(lián)和區(qū)別（1）動量與速度的區(qū)別動量和速度都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，都是矢量，方向相同；動量大速度不一定大。（2）動量與動能的區(qū)別及其聯(lián)系．①動量是矢量，動能是標量．②動量的改變由合外力的沖量決定，而動能的改變由合外力所做的功決定．③動量和動能與速度一樣，它們都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，只是動能是從能量的角度描述物體的狀態(tài)．物體具有一定的速度，就具有一定的動量，同時還具有一定的動能．或．又如：兩物體的質量分別為，且，當它們具有相同的動能時，由知物體的動量大于物體的動量；反之當它們具有相同的動量時，由可知，物體的動能小于物體的動能．（3）沖量與功的區(qū)別．①沖量是矢量，功是標量．②由可知，有力作用，這個力一定會有沖量，因為時間不可能為零．但是由功的定義式可知，有力作用，這個力卻不一定做功．例如：在斜面上下滑的物體，斜面對物體的支持力有沖量的作用，但支持力對物體不做功；做勻速圓周運動的物體，向心力對物體有沖量的作用，但向心力對物體不做功；處于水平面上靜止的物體，重力不做功，但在一段時間內重力的沖量不為零．③沖量是力在時間上的積累，而功是力在空間上的積累．這兩種積累作用可以在“”圖象和“”圖象上用面積表示．（4）動量定理與牛頓第二定律的區(qū)別與聯(lián)系．牛頓第二定律的動量表達式此式說明作用力等于物體動量的變化率，即是牛頓第二定律的另一種表示形式．①從牛頓第二定律出發(fā)可以導出動量定理，因此牛頓第二定律和動量定理都反映了外力作用與物體運動狀態(tài)變化的因果關系．②牛頓第二定律反應力與加速度之間的瞬時對應關系；而動量定理則反應力作用一段時間的過程中，合外力的沖量與物體初、末狀態(tài)的動量變化間的關系．③牛頓第二定律只適用于宏觀物體的低速運動情況，對高速運動的物體及微觀粒子不再適用，而動量定理卻是普遍適用的．④牛頓第二定律和動量定理都必須在慣性系中使用．動量定理動能定理公式標矢性矢量式標量式因果關系因合外力的沖量合外力的功（總功）果動量的變化動能的變化應用側重點涉及力與時間涉及力與位移〖課堂達標〗（多選）一物體的動量發(fā)生了變化，下列說法正確的是（）

A.所受的合外力一定發(fā)生變化B.所受合外力的沖量一定不是零

C.物體的速度一定發(fā)生變化D.物體的動能一定發(fā)生變化關于沖量，下列說法中正確的是（）

A.沖量是物體動量變化的原因B.作用在靜止的物體上力的沖量一定為零

C.動量越大的物體受到的沖量越大D.沖量的方向就是物體受力的方向（多選）若物體在運動過程中受到的合外力不為零，則（）A．物體的動能不可能總是不變的 B．物體的速度不可能總是不變的C．物體的加速度不可能總是不變的 D．物體的動量一定發(fā)生變化4.將物體從同一高度以相同的速率分別豎直向上、豎直向下、水平拋出，則三種情況下相同的是（）A.重力的沖量B.重力的功C.落地時物體的動量D.落地時物體的動能5.(多選)如圖所示，一個物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進了時間t，則()A.拉力對物體的沖量大小為Ft B.拉力對物體的沖量大小為FtsinθC.摩擦力對物體的沖量大小為Ftsinθ D.合外力對物體的沖量大小為零6.（多選）一質量為1kg的質點靜止于光滑水平面上，從t＝0時刻開始，受到水平外力F作用，如圖所示。下列判斷正確的是（）A．第1s末的速度為1.5m/s B．第1s內的沖量I為3NsC．前2s內的平均功率為4.5W D．第1s末與第2s末外力的瞬時功率之比為9：47.一位質量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，重心上升高度為h。在此過程中（）A．地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為mv2B．地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為零地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D．地面對他的沖量為mv－mgΔt，地面對他做的功為零8.質量為M的帶支架的平板小車固定在光滑水平面上，支架上用長為L的不可伸長的輕質細繩懸掛一質量為m的小球，現(xiàn)將小球向右拉至輕繩處于水平伸直狀態(tài)并由靜止釋放，如圖所示，重力加速度為g.(1)求小球從圖示位置擺到最低點的過程中所受合力的沖量大??；(2)若解除固定裝置，仍使小球從圖示位置由靜止釋放，則在其擺到最左端的過程中，求小車速度的最大值．

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁例1.〖答案〗BD例2.〖答案〗