1.1 動(dòng)量 【幫課堂】2024-2025學(xué)年高二物理 同步學(xué)與練（ 人教版2019選擇性必修第一冊(cè)）（解析版）

1.1動(dòng)量學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)物理素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.物理觀念：知道動(dòng)量和動(dòng)量變化量的概念，會(huì)計(jì)算一維情況下的動(dòng)量變化。2.科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，領(lǐng)會(huì)探究碰撞中不變量的基本思維方法。3.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋求碰撞中的不變量。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，體會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)在物理中的作用。1.了解生產(chǎn)生活中的各種碰撞現(xiàn)象。2.經(jīng)歷尋求碰撞中不變量的過(guò)程，體會(huì)探究過(guò)程中猜想、推理和證據(jù)的重要性.3.知道動(dòng)量概念及其單位，會(huì)計(jì)算動(dòng)量的變化量。4.認(rèn)識(shí)動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，深化運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念。重點(diǎn)關(guān)注：①一維碰撞②質(zhì)量和速度③動(dòng)量及動(dòng)量變化002思維導(dǎo)圖003知識(shí)梳理（一）課前研讀課本，梳理基礎(chǔ)知識(shí)一、尋求碰撞中的不變量閱讀課本，思考并回答下列問(wèn)題：碰撞后會(huì)看到什么現(xiàn)象？通過(guò)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，關(guān)于碰撞中的不變量，你有什么猜想？如何驗(yàn)證你的猜想？二、動(dòng)量及動(dòng)量的變化量1．動(dòng)量(1)定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積。(2)定義式：p＝mv，單位：kg·m/s。(3)矢量性：動(dòng)量是矢(填“矢”或“標(biāo)”)量，方向與速度的方向相同，運(yùn)算遵循平行四邊形定則。2．動(dòng)量的變化量Δp(1)表達(dá)式：Δp＝p2－p1，其中p1為初動(dòng)量，p2為末動(dòng)量。(2)方向：動(dòng)量變化量為矢量，與速度變化的方向相同(填“相同”或“相反”)。三、動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系動(dòng)量動(dòng)能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量定義式標(biāo)矢性矢量標(biāo)量大小關(guān)系聯(lián)系(1)都是相對(duì)量，與參考系的選取有關(guān)，通常選取地面為參考系(2)若物體的動(dòng)能發(fā)生變化，則動(dòng)量一定也發(fā)生變化；但動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)動(dòng)能不一定發(fā)生變化（二）辨析1.慣性越大的物體，它的動(dòng)量也越大嗎？【答案】動(dòng)量的大小由質(zhì)量和速度的大小決定，即，慣性越大則質(zhì)量越大，但動(dòng)量不一定越大。2.運(yùn)動(dòng)物體再任一時(shí)刻的動(dòng)量的放學(xué)一定是該時(shí)刻的速度方向嗎？【答案】動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同，運(yùn)動(dòng)物體再任一時(shí)刻的動(dòng)量的方向一定是該時(shí)刻的速度方向。3.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，其動(dòng)量是否變化？【答案】變化。動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小不變、方向時(shí)刻變化，其動(dòng)量發(fā)生變化。4.如何理解“動(dòng)量變化”？【答案】動(dòng)量變化量是矢量，其表達(dá)式，為矢量式，運(yùn)算遵循平行四邊形定則，當(dāng)、再同一條直線上時(shí)，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。5.請(qǐng)分析以下幾種情景中，物體的動(dòng)量和動(dòng)能變化情況：①物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②物體做自由落體運(yùn)動(dòng)；③物體做平拋運(yùn)動(dòng)；④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮竣賱?dòng)量不變，動(dòng)能不變；②動(dòng)量方向不變，大小隨時(shí)間推移而增大，動(dòng)能逐漸增大；③動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小隨時(shí)間推移而增大，動(dòng)能逐漸增大；④動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不變，動(dòng)能不變。004題型精講【題型一】動(dòng)量的定義、單位及矢量性【典型例題1】（23-24高一上·云南昆明·期末）已知?jiǎng)恿康谋磉_(dá)式，則動(dòng)量的單位是（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】根據(jù)可知?jiǎng)恿康膯挝皇?。故選A?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（23-24高二下·廣東揭陽(yáng)·階段練習(xí)）下述哪些運(yùn)動(dòng)中的物體的動(dòng)量保持恒定（）A．勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．豎直上拋運(yùn)動(dòng) C．勻速直線運(yùn)動(dòng) D．平拋運(yùn)動(dòng)【答案】C【詳解】A．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度大小不變，方向時(shí)刻變化，則速度改變，由可知?jiǎng)恿孔兓蔄錯(cuò)誤；B．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度大小時(shí)刻變化，則動(dòng)量變化，故B錯(cuò)誤；C．勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均不變，則動(dòng)量保持恒定，故C正確；D．平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均變化，則動(dòng)量變化，故D錯(cuò)誤。故選C?！绢}型二】計(jì)算物體的動(dòng)量及動(dòng)量變化【點(diǎn)撥】【點(diǎn)撥】1．動(dòng)量的變化量是用末動(dòng)量減初動(dòng)量，即Δp＝p末－p初。2．動(dòng)量的變化量為矢量，要選定正方向，求Δp時(shí)也要說(shuō)明方向?！镜湫屠}1】（2024·重慶·模擬預(yù)測(cè)）如圖所示，一網(wǎng)球愛(ài)好者在某次訓(xùn)練時(shí)，無(wú)初速地釋放手中質(zhì)量為58g的網(wǎng)球，然后在網(wǎng)球反彈上升途中進(jìn)行擊打訓(xùn)練。試估算該網(wǎng)球由靜止釋放后第一次落地前瞬時(shí)的動(dòng)量大小約為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】網(wǎng)球落地的速度該網(wǎng)球由靜止釋放后第一次落地前瞬時(shí)的動(dòng)量大小為網(wǎng)球釋放高度約為1.2m，則故選B?！镜湫屠}2】（2023高二·全國(guó)·專題練習(xí)）如圖所示，在2018年俄羅斯世界杯的賽場(chǎng)上，一運(yùn)動(dòng)員將一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球踢向球門(mén)，若足球以10m/s的水平速度撞向球門(mén)門(mén)柱，然后以3m/s速度反向彈回，求這一過(guò)程中足球動(dòng)量的改變量。

【答案】，方向向左【詳解】初動(dòng)量為末動(dòng)量為動(dòng)量改變量為負(fù)號(hào)表示方向向左?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（23-24高二上·海南省直轄縣級(jí)單位·期中）一質(zhì)量0.1kg的鋼球，以6m/s速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到堅(jiān)硬障礙物后，以6m/s的速度水平向左彈回，碰撞前后鋼球動(dòng)量各多少？碰撞前后鋼球動(dòng)量變化了多少？【答案】，方向水平向右；，方向水平向左；，方向水平向左【詳解】設(shè)水平向右為正方向，則碰撞前的動(dòng)量方向水平向右；碰撞后的動(dòng)量方向水平向左；碰撞后動(dòng)量的變化量方向水平向左?！绢}型三】動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系【典型例題1】（23-24高二上·江蘇鹽城·階段練習(xí)）對(duì)于質(zhì)量一定的物體，下列說(shuō)法正確的是（

）A．動(dòng)量變化，動(dòng)能一定變化 B．動(dòng)能變化，動(dòng)量一定變化C．速度不變，動(dòng)量可能改變 D．速度不變，動(dòng)能可能改變【答案】B【詳解】A．對(duì)于質(zhì)量一定的物體，動(dòng)量變化時(shí)，可能只是速度方向發(fā)生變化，速度大小不變，則物體的動(dòng)能不變，故A錯(cuò)誤；B．對(duì)于質(zhì)量一定的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度大小一定發(fā)生變化，則動(dòng)量一定變化，故B正確；CD．對(duì)于質(zhì)量一定的物體，速度不變時(shí)，動(dòng)量一定不變，動(dòng)能一定不變，故CD錯(cuò)誤。故選B。【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1】（22-23高二下·四川自貢·期末）下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法中，正確的是（）A．物體的運(yùn)動(dòng)方向改變，其動(dòng)量一定改變B．兩物體動(dòng)量相等，動(dòng)能一定相等C．物體的動(dòng)量改變，其動(dòng)能一定改變D．動(dòng)量大的物體速度一定大【答案】A【詳解】A．動(dòng)量是矢量，物體的運(yùn)動(dòng)方向改變，則速度方向一定發(fā)生改變，故動(dòng)量一定改變，故A正確；B．物體的動(dòng)能為當(dāng)兩物體動(dòng)量相同而質(zhì)量不同時(shí)，動(dòng)能就不相等，故B錯(cuò)誤；C．當(dāng)物體速度大小不變方向改變時(shí)，動(dòng)量發(fā)生變化，但動(dòng)能不變，故C錯(cuò)誤；D．物體的動(dòng)量大，說(shuō)明物體的質(zhì)量與速度點(diǎn)乘積大，速度并不一定大，故D錯(cuò)誤。故選A。005強(qiáng)化訓(xùn)練【基礎(chǔ)強(qiáng)化】1．（23-24高一下·吉林·期中）質(zhì)量為的玩具小車，速度由向左的變?yōu)橄蛴业?，取向左為正方向，則小車的動(dòng)能變化量和動(dòng)量變化量分別為（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【詳解】小車的動(dòng)能變化量動(dòng)量變化量故選C。2．（2024·廣西·二模）某市學(xué)生期考體能測(cè)試中有一重要項(xiàng)目：排球墊球個(gè)數(shù)測(cè)試。某同學(xué)在一次測(cè)試中雙手在同一高度多次豎直墊起排球，第一次墊球后，球豎直上升高度為第二次墊球后，球豎直上升高度為。已知排球的質(zhì)量為，重力加速度取，不計(jì)空氣阻力。則第二次墊球過(guò)程，排球動(dòng)量變化量的大小為（）A． B．C． D．【答案】D【分析】本題考查動(dòng)量及其變化量的計(jì)算。解題的關(guān)鍵是要能根據(jù)動(dòng)量表達(dá)式分析計(jì)算物體的動(dòng)量變化量，注意動(dòng)量的矢量性，需取正方向?！驹斀狻康谝淮螇|球后，球豎直上升高度為0.2m，球落回到手上的速度為方向向下；第二次墊球后，球豎直上升高度為0.45m，則球剛離手時(shí)的速度為方向向上；取向上為正方向，第二次墊球過(guò)程，排球動(dòng)量變化量為故選D。3．（23-24高二上·廣東茂名·期末）質(zhì)量為m的物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某時(shí)刻的動(dòng)量大小為p，該時(shí)刻的動(dòng)能大小為，則（）A． B． C． D．【答案】C【詳解】根據(jù)可得故選C。4．（23-24高二上·江蘇無(wú)錫·期末）一個(gè)質(zhì)量為的壘球，以的水平速度飛向球棒，被球棒擊打后，反向水平飛回，速度大小為，以壘球初速度的方向?yàn)檎较?，則壘球被棒擊打前后動(dòng)量變化量為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】初動(dòng)量為打擊后動(dòng)量為故動(dòng)量變化為故選D。5．（23-24高二上·江蘇無(wú)錫·期中）如圖所示，在某屆亞洲杯足球賽上，一足球運(yùn)動(dòng)員踢一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球。（1）若開(kāi)始時(shí)足球的速度大小是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度大小是10m/s，方向仍向右（如圖甲），求踢球過(guò)程中足球動(dòng)量的改變量；（2）若足球以10m/s的速度向右撞向球門(mén)門(mén)柱，然后以3m/s的速度反向彈回（如圖乙），求這一過(guò)程中足球的動(dòng)量改變量。【答案】（1）2.4kg·m/s，方向向右；（2）5.2kg·m/s，方向向左【詳解】（1）取向右為正方向，踢球過(guò)程中，初動(dòng)量為末動(dòng)量為動(dòng)量的改變量為方向向右。（2）取向右為正方向，足球撞向球門(mén)門(mén)柱彈回過(guò)程，初動(dòng)量為末動(dòng)量為動(dòng)量的改變量為方向向左?！舅仞B(yǎng)提升】6．（2023·浙江紹興·二模）如圖所示是一臺(tái)螺旋傳送裝置，可將貨物沿彎曲程度相同的等螺距軌道向上以恒定速率傳送。在向上傳送過(guò)程中，貨物（??）A．機(jī)械能增大 B．加速度為零 C．所受合力為零 D．動(dòng)量保持不變【答案】A【詳解】A．運(yùn)動(dòng)過(guò)程，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增大，則機(jī)械能增大，故A正確；B．運(yùn)動(dòng)過(guò)程有向心加速度，加速度不為零，故B錯(cuò)誤；C．加速度不為零，則合力不為零，故C錯(cuò)誤；D．由于速度方向時(shí)刻改變，則動(dòng)量方向時(shí)刻改變，故D錯(cuò)誤。故選A。7．（2023高二·全國(guó)·專題練習(xí)）某過(guò)程物體的動(dòng)量變化量的大小為，這說(shuō)明（）A．物體的動(dòng)量在減小 B．物體的動(dòng)量在增大C．物體的速度大小一定變化 D．物體的動(dòng)量大小也可能不變【答案】D【詳解】ABD．動(dòng)量是矢量，物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg?m/s，該變化量可以是正值，也可以是負(fù)值，所以物體的動(dòng)量可能增大，也可能減??；如果該變化量時(shí)由速度的方向變化引起的，動(dòng)量大小可能不變，如物體以5kg?m/s的動(dòng)量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)量大小不變，當(dāng)初動(dòng)量和末動(dòng)量夾角為時(shí)動(dòng)量變化量的大小為5kg?m/s，故AB錯(cuò)誤,D正確；C．該動(dòng)量變化量是由速度方向變化引起時(shí)如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，速度的大小不變，故C錯(cuò)誤。故選D。8．（23-24高二上·寧夏銀川·階段練習(xí)）質(zhì)量一定的物體的動(dòng)量發(fā)生變化，則（）A．動(dòng)能一定變化了 B．速度方向一定變化了C．加速度可能為零 D．加速度一定不為零【答案】D【詳解】A．根據(jù)動(dòng)量定義式可知，一定質(zhì)量的物體的動(dòng)量發(fā)生變化，速度一定變化，可能是速度大小變化，也可能是速度方向變化，根據(jù)動(dòng)能表達(dá)式動(dòng)能里的速度只有大小，與方向無(wú)關(guān)，所以動(dòng)量變化，動(dòng)能不一定變化，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)量定義式可知，一定質(zhì)量的物體的動(dòng)量發(fā)生變化，速度一定變化，可能是速度大小變化，也可能是速度方向變化，故B錯(cuò)誤；CD．速度變化，則加速度一定不為零，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。9．（18-19高二上·福建泉州·階段練習(xí)）（多選）關(guān)于動(dòng)量，下列說(shuō)法正確的是（）A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，動(dòng)量不變B．做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體，它的動(dòng)量一定在改變C．物體的動(dòng)能變化，動(dòng)量也一定變化D．甲物體動(dòng)量，乙物體動(dòng)量，所以【答案】BC【詳解】A．動(dòng)量是矢量，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的速度方向時(shí)刻在變化，故動(dòng)量時(shí)刻在變化，故A錯(cuò)誤；B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度大小時(shí)刻在變化，則動(dòng)量一定在變化，故B正確；C．物體的動(dòng)能變化時(shí)，速度大小變化，故動(dòng)量變化，故C正確；D．動(dòng)量是矢量，其數(shù)值的絕對(duì)值表示大小，由可知甲物體動(dòng)量小于乙物體動(dòng)量，故D錯(cuò)誤。故選BC。10．（23-24高三上·江蘇鹽城·階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為m的茶杯（視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平餐桌的轉(zhuǎn)盤(pán)上，茶杯到轉(zhuǎn)軸的距離為r，轉(zhuǎn)盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，每秒鐘轉(zhuǎn)n周，茶杯與轉(zhuǎn)盤(pán)保持相對(duì)靜止。求：每轉(zhuǎn)半周茶杯的動(dòng)量變化量大小?！敬鸢浮俊驹斀狻繒r(shí)間內(nèi)杯子的速度大小不變，速度方向反向，則速度的變化量大小為故每轉(zhuǎn)半周茶杯的動(dòng)量變化量大小為11．（22-23高二下·全國(guó)·課后作業(yè)）一質(zhì)量m=0.2kg的皮球從高H=0.8m處自由落下，與地面相碰后反彈的最大高度h=0.45m。（g=10m/s2）試求：球與地面相互作用前、后時(shí)刻的動(dòng)量以及球與地面相互作用過(guò)程中的動(dòng)量變化?！敬鸢浮?.8kg·m/s，方向向下，0.6kg·m/s，方向向上，1.4kg·m/s，方向向上【詳解】皮球下落過(guò)程根據(jù)動(dòng)能定理有解得皮球與地面接觸時(shí)的速度大小為所以球與地面相互作用前的動(dòng)量大小為方向豎直向下；皮球上升過(guò)程有可得球剛離開(kāi)地面時(shí)的速度大小為所以球與地面相互作用后的動(dòng)量大小為方向豎直向上；所以球與地面相互作用過(guò)程中的動(dòng)量變化為所以球與地面相互作用過(guò)程中的動(dòng)量變化的大小為1.4kg·m/s，方向豎直向上。12．（22-23高二下·陜西咸陽(yáng)·期中）汽車碰撞試驗(yàn)是綜合評(píng)價(jià)汽車安全性能最有效的方法，也是各國(guó)政府檢驗(yàn)汽車安全性能的強(qiáng)制手段之一。在某次正面碰撞試驗(yàn)中，讓質(zhì)量的汽車以速度駛向固定的碰撞試驗(yàn)臺(tái)，撞擊后汽車的速度變?yōu)?，方向與原方向相反，若碰撞時(shí)間。求：（1）碰撞前汽車動(dòng)量的大小；（2）碰撞前后汽車動(dòng)量的變化量；【答案】（1）1.3×104kg·m/s；（2）1.5×104kg·m/s，與碰后速度方向相同；【詳解】（1）碰