资源简介 第一章 动量守恒定律 1 动量 1 桌球 碰碰车 分子 钢球 生活中的碰撞现象 这些不同的碰撞现象中是否隐藏着相同的物理规律? 2 理解动量和动量变化量的概念并掌握计算方法 3 理解动量和动能的区别和联系. 1 1.经历寻求碰撞中的不变量的过程,体会科学探究中猜想、推理和证据的重要性 重难点 重点 重点 寻求碰撞中的不变量 当A、B两球的质量相等时,碰撞前后速度有什么关联?速度之和是否相等? A、B球的速度发生互换,速度之和相等. 当C球的质量大于B球的质量时,碰撞前后速度有什么关联? 速度之和是否相等? 碰撞后B球的速度大于碰撞前C球的速度,速度之和并不相等. 碰撞前后什么物理量(不包括质量)可以保持不变呢? 猜想1:动能之和? 猜想2:质量与速度的乘积? 猜想3:…… 如图所示,两辆小车都放在滑轨上,用一辆质量为????1的运动小车碰撞一辆质量为????2的静止小车,碰撞后两辆小车粘在一起运动,用光电门测出碰撞前后的速度分别为????、????’. ? {69CF1AB2-1976-4502-BF36-3FF5EA218861} ????????/???????? ????????/???????? ???? ?????′ ????????????????????????? ????????(????????+????????)????′???? ????????????? (????????+????????)????′ 1 0.519 0.519 0.628 0.307 0.102 0.049 0.326 0.319 2 0.519 0.718 0.656 0.265 0.112 0.043 0.340 0.328 3 0.718 0.519 0.572 0.321 0.117 0.064 0.411 0.397 动能 质量×速度 实验结论: 两辆小车碰撞前后动能之和并不相等. 质量与速度的乘积之和基本不变. 动量 1.动量 (1)定义:物体的质量和速度的乘积. (2)公式:p=mv. 单位:kg·m/s. ? (3)动量的三个性质 ①矢量性:动量是矢量,方向与速度的方向相同. ②瞬时性:动量是状态量, v是瞬时速度. ③相对性:与参考系选择有关,一般取地面为参考系. (1)惯性大的物体,动量一定大。( ) (2)质量和速率都相等的物体,动量一定相同。( ) (3)质量一定的物体的速率改变,它的动量一定改变。( ) (4)质量一定的物体的运动状态改变,它的动量一定改变。( ) × × × √ 2.动量的变化量 (1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差,Δp=p′-p=mΔv,方向与速度变化量的方向相同。 (2)同一直线上动量变化的运算: v v′ ???????? ? ???????? ? ????′ ? ???? ? ????′ ? ???? ? ????′ ? ???? ? ???????? ? 若初、末动量不在同一直线上,如图为某物体初动量p、末动量p′,请用作图法表示出动量的变化量Δp。 p p′ 遵循平行四边形定则或三角形法则 Δp (1)做匀加速直线运动的物体,动量的变化量方向与运动方向相同。 ( ) (2)物体的速度大小不变时,动量的变化量一定为零。( ) (3)物体做曲线运动时,动量的变化量一定不为零。( ) × × √ 1.如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动。已知甲的质量为40 kg,速度大小v1=5 m/s;乙的质量为80 kg,速度大小v2=2.5 m/s。以向右运动为正方向,则以下说法正确的是? A.甲的动量比乙的动量大 B.甲、乙两人的动量相同 C.甲的动量为200 kg·m/s D.乙的动量为200 kg·m/s p甲=m甲·(-v1)=-200 kg·m/s,负号表示动量方向向左,p乙=m乙v2=200 kg·m/s,故D正确。 √ 2.(多选)质量为0.5 kg的物体,运动速度为3 m/s,它在一个变力作用下沿直线运动,经过一段时间后速度大小变为7 m/s,则这段时间内动量的变化量可能为 A.5 kg·m/s,方向与初速度方向相反 B.5 kg·m/s,方向与初速度方向相同 C.2 kg·m/s,方向与初速度方向相反 D.2 kg·m/s,方向与初速度方向相同 √ √ 以初速度方向为正方向,如果末速度的方向与初速度方向相反,由Δp=mv′-mv,得Δp=(-0.5×7-0.5×3) kg·m/s=-5 kg·m/s,负号表示Δp的方向与初速度方向相反,选项A正确,B错误; 如果末速度方向与初速度方向相同,由Δp=mv′-mv,得Δp=(0.5×7-0.5×3) kg·m/s=2 kg·m/s,方向与初速度方向相同,选项C错误,D正确。 3.(2023·江苏省南师大灌云附中高二月考)质量为0.1 kg的小球从1.25 m高处自由落下,与地面碰撞后反弹回0.8 m高处。取竖直向下为正方向, g=10 m/s2,求: (1)小球与地面碰前瞬间的动量大小; 答案 0.5 kg·m/s 设小球从1.25 m高处自由落下碰地前瞬间的速度大小为v1,则有v12=2gh1 所以小球与地面碰前瞬间的动量p1=mv1=0.1×5 kg·m/s=0.5 kg·m/s (2)小球与地面碰撞过程中动量的变化。 答案 0.9 kg·m/s,方向竖直向上 设小球碰地后瞬间的速度大小为v2,则有 v22=2gh2,可得 取竖直向下为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为 Δp=-mv2-mv1=-0.1×(4+5) kg· m/s=-0.9 kg· m/s,负号表示方向竖直向上。 动量与动能 1.总结动量与动能的区别与联系 ? 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p=mv Ek=______ 标矢性 矢量 标量 换算关系 p=_______,Ek=_____ 2.分析以下几种运动中,物体的动量和动能的变化情况: (1)匀速直线运动; 动量不变,动能不变; (2)自由落体运动; 动量变化(方向不变,大小随时间推移而增大),动能逐渐增大; (3)平抛运动; 动量变化(方向时刻改变,大小随时间推移而增大)动能逐渐增大; (4)匀速圆周运动。 动量变化(方向时刻改变,大小不变),动能不变。 (1)物体的动量发生改变,其动能可能不变。( ) (2)物体的动能发生改变,其动量可能不变。( ) (3)若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同。( ) × × √ 4.(2023·聊城市莘县一中高二月考)甲、乙两物体的质量之比是1∶4,下列说法正确的是 A.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是1∶4 B.如果它们的动量大小相等,则甲、乙的动能之比是2∶1 C.如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶2 D.如果它们的动能相等,则甲、乙的动量大小之比是1∶4 √ 5.(2023·张家口市张垣联盟高一月考)质量为m的物体,动能大小为Ek,在变力的作用下沿直线做加速运动,经过一段时间后动能大小变为2Ek,则这段时间内物体动量变化量的大小为 √ 动量 目标一:寻求碰撞中的不变量 目标二:动量 目标三:动量与动能 悬挂小球碰撞实验 速度之和改变 滑轨小车碰撞试验 动能之和改变 质量与速度乘积不变 动量 动量变化量 p=mv Δp=p'-p 展开更多...... 收起↑ 资源预览