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棠下中学高一物理选择性必修一 导学 NO：1 授课时间：2023-5-16 课型：新课
编制人：高一物理备课组 赵慧 审核人：张仁 审核时间：2023年5月12
第1、2节　动量和动量定理
姓名： 班别：
【学习目标】
物理观念：理解动量、冲量的概念，会计算一维情况下的动量变化量。理解动量定理的含义及其表达式。
科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法
科学探究：通过实验探究过程组织学生总结出一维碰撞中的守恒量，初步认识动量守恒定律。
科学态度与责任：会用动量定理解释生活中的碰撞、缓冲等现象。
【学习难点】
1．动量的矢量性，动量变化量的计算。
2．动量定理的应用及变力冲量的计算问题。
【新知探究】
一、自主学习
1．动量
(1)定义：物体的 和 的乘积叫做物体的动量．用字母 表示，单位： .
(2)动量的矢量性：动量是 (填“矢”或“标”)量，方向与 相同，运算遵循平行四边形定则．
2．动量变化量Δp＝
(1)矢量性：与 的方向相同．
(2)若p′、p不在一条直线上，要用 求矢量差．
动量定理
1．冲量
(1)冲量的定义式： .
(2)冲量是 (填“过程”或“状态”)量，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．
(3)冲量是 (填“矢”或“标”)量，若是恒力的冲量，则冲量的方向与 相同．
2．动量定理
(1)物体在一个过程始末的 等于它在这个过程中所受力的冲量．
(2)动量定理的数学表达式： ，其中F为物体受到的 ．
二、展示反馈
1．关于动量，以下说法正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的质点，其动量不随时间发生变化
B．悬线拉着的摆球在竖直面内摆动时，每次经过最低点时的动量均相同
C．匀速飞行的巡航导弹巡航时动量始终不变
D．平抛运动的质点在竖直方向上的动量与运动时间成正比
2．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速度变为7 m/s，方向和原来方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　)
A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反 B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同
C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反 D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
3．放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它t秒，物体始终不动，那么t秒内，推力的冲量大小是(　　)
A．F·t B．mg·t C．0 D．无法计算
4．从同样高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是(　　)
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用时间短，而掉在草地上的玻璃杯与地面接触时作用时间长
5．质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为(　　)
A．500 N B．1 100 N C．600 N D．1 000 N
6．一位质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中(　　)
A．地面对他的冲量为mv＋mgΔt B．地面对他的冲量为mv－mgΔt
C．地面对他做的功为mv2 D．地面对他做的功为零
7．将质量为m＝1 kg的小球，从距水平地面高h＝5 m处，以v0＝10 m/s的水平速度抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2.求：
(1)抛出后0.4 s内重力对小球的冲量；
(2)平抛运动过程中小球动量的增量Δp；
(3)小球落地时的动量大小p′.棠下中学高一物理选择性必修一 导学 NO：2 授课时间：2023-5-18 课型：新课
编制人：高一物理备课组 赵慧 审核人：张仁 审核时间：2023年5月12
第3节　动量守恒定律
姓名： 班别：
【学习目标】
物理观念：了解系统、内力、外力的概念，理解动量守恒的条件。
科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法
科学探究：通过设置情景，引导学生推导动量守恒的表达式。
科学态度与责任：会运用动量定理解决实际问题。
【学习难点】
1．动量守恒的判断。
2．动量守恒定率的计算及应用问题。
【新知探究】
一、自主学习
系统、内力与外力
1．系统：相互作用的 物体组成一个力学系统．
2．内力：系统中物体间的 ．
3．外力：系统 的物体对系统内物体的作用力．
动量守恒定律
1．内容：如果一个系统 ，或者 ，这个系统的总动量保持不变．
2．表达式： (作用前后总动量相等)．
3．适用条件：系统 或者所受外力的矢量和 ．
二、展示反馈
1．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上．在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示．当撤去外力后，下列说法正确的是(　　)
A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒
B．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量不守恒
C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒
D．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量不守恒
2．关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是(　　)
A．只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒
B．只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒
C．只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒
D．系统中所有物体的加速度都为零时，系统的总动量不一定守恒
3如图所示，物体A的质量是B的2倍，中间有一压缩弹簧，放在光滑水平面上，由静止同时放开两物体后一小段时间内(　　)
A．A的速率是B的一半 B．A的动量大于B的动量
C．A受的力大于B受的力 D．总动量为零
4．如图所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的是(　　)
A．男孩和木箱组成的系统动量守恒
B．小车与木箱组成的系统动量守恒
C．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒
D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同
5．两个小木块A和B(均可视为质点)中间夹着一轻质弹簧，用细线(未画出)捆在一起，放在光滑的水平桌面上，烧断细线后，木块A、B分别向左、右方向运动，离开桌面后做平抛运动(离开桌面前两木块已和弹簧分离)，落地点与桌面边缘的水平距离分别为lA＝1 m，lB＝2 m，如图7所示，则下列说法正确的是(　　)
A．木块A、B离开弹簧时的速度大小之比vA∶vB＝1∶2
B．木块A、B的质量之比mA∶mB＝2∶1
C．木块A、B离开弹簧时的动能之比EkA∶EkB＝1∶2
D．弹簧对木块A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2
6．(动量守恒与能量问题的初步结合)如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B(均可视为质点)分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点．现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径R＝0.2 m，A和B的质量相等，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.2.取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)碰撞后瞬间A和B整体的速率v′；
(2)A和B整体在桌面上滑动的距离L.棠下中学高一物理选择性必修一 导学 NO：4 授课时间：2023-6-13课型：新课
编制人：高一物理备课组 赵慧 审核人：张仁 审核时间：2023年5月26
第5节　碰撞
姓名： 班别：
【学习目标】
物理观念：了解碰撞、散射的概念以及碰撞的类型。
科学思维：通过探究的过程，让学生体会得到结论的科学方法：归纳法
科学探究：通过设置情景，引导学生推导并总结一维碰撞下，几种碰撞类型的动量特点及能量特点。
科学态度与责任：会运用所学知识判断碰撞类型并解决实际生活中的碰撞问题。
【学习难点】
1．几种碰撞类型的判断。
2．碰撞的计算及应用问题。
【新知探究】
一、自主学习
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1．常见的碰撞类型
(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能 ．
(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能 ．
2．一维弹性碰撞分析：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生弹性碰撞，碰撞后它们的速度分别为v1′和 v2′，碰撞中动量守恒： ；碰撞中机械能守恒：m1v12＝m1v1′2＋m2v2′2，解得：v1′＝v1，v2′＝v1.
二、对心碰撞和非对心碰撞
1．两类碰撞：
(1)对心碰撞：碰撞前后，物体的动量 ，也叫正碰．
(2)非对心碰撞：碰撞前后，物体的动量 ．
2．散射
(1)定义：微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“ ”而发生的碰撞．
(2)散射方向：由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率 ，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方．
二、展示反馈
1．（单）现有甲、乙两滑块，质量分别为3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是(　　)
A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，无法确定
2．（多）质量为1 kg的小球以4 m/s的速度与质量为2 kg的静止小球正碰，关于碰后的速度v1′和v2′，下面可能正确的是(　　)
A．v1′＝v2′＝ m/s B．v1′＝3 m/s，v2′＝0.5 m/s
C．v1′＝1 m/s，v2′＝3 m/s D．v1′＝－1 m/s，v2′＝2.5 m/s
3．（多）甲物体在光滑水平面上运动速度为v1，与静止的乙物体相碰，碰撞过程中无机械能损失，下列结论正确的是(　　)
A．乙的质量等于甲的质量时，碰撞后乙的速度为v1
B．乙的质量远远小于甲的质量时，碰撞后乙的速率是2v1
C．乙的质量远远大于甲的质量时，碰撞后甲的速率是v1
D．碰撞过程中甲对乙做的功大于乙动能的增量
4．（单）质量分别为ma＝1 kg、mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上发生碰撞，碰撞前后两球的位移—时间图象如图所示，则可知碰撞属于(　　)
A．弹性碰撞 B．非弹性碰撞
C．完全非弹性碰撞 D．条件不足，不能确定
5．（多）如图所示，小球A的质量为mA＝5 kg，动量大小为pA＝4 kg·m/s，小球A水平向右运动，与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为pA′＝1 kg·m/s，方向水平向右，则(　　)
A．碰后小球B的动量大小为pB＝3 kg·m/s
B．碰后小球B的动量大小为pB＝5 kg·m/s
C．小球B的质量为15 kg D．小球B的质量为3 kg
6．光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝mB＝m，mC＝2m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B发生弹性正碰后，B又与C发生碰撞并粘在一起，求：
(1)B与C碰撞前后B的速度分别是多大？
(2)B与C碰撞中损失的动能是多少？
7．如图所示的三个小球的质量都为m，B、C两球用水平轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动，碰后A、B两球粘在一起．问：
(1)A、B两球刚刚粘合在一起的速度是多大？
(2)弹簧压缩至最短时三个小球的速度是多大？
(3)弹簧的最大弹性势能是多少？棠下中学高一物理选择性必修一 导学 NO：5 授课时间：2023-6-15 课型：新课
编制人：高一物理备课组 赵慧 审核人：张仁 审核时间：2023年5月26
第6节　反冲运动 火箭
姓名： 班别：
【学习目标】
物理观念：知道什么是反冲运动，理解反冲现象及其原理；了解火箭的工作原理。
科学思维：会用动量守恒定律解决有关反冲运动的问题。
科学探究：了解航天技术的发展和应用；知道人船模型及应用。
科学态度与责任：会用反冲原理解决生活问题。
【学习难点】
1．用动量守恒定律解决反冲问题。
2．人船模型及其应用。
一、自主学习
反冲现象
1．定义：一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向 的方向运动的现象．
2．规律：反冲运动中，相互作用力一般较大，满足 ．
3．反冲现象的应用及防止：
(1)应用：农田、园林的喷灌装置利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边 ．
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的 会影响射击的准确性，所以用枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响．
火箭
1．工作原理：利用 运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从 喷管迅速喷出，使火箭获得巨大的向前的速度．
2．影响火箭获得速度大小的两个因素：
(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.
(2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比．喷气速度 ，质量比 ，火箭获得的速度越大．
3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为 工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等．
二、展示反馈
1．（单）如图所示，设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0，突然炸成两块，质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去，则另一块的运动(　　 )
A．一定沿v0的方向飞去 B．一定沿v0的反方向飞去
C．可能做自由落体运动 D．以上说法都不对
2.（单）爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹声响是辞旧迎新的标志，是喜庆心情的流露．有一个质量为3m的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为v0、方向水平向东，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v，方向水平向东，则另一块的速度是(　　)
A．3v0－v B．2v0－3v
C．3v0－2v D．2v0＋v
3．（单）一质量为M的航天器，正以速度v0在太空中飞行，某一时刻航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时相对地面向后的速度大小为v1，加速后航天器相对地面向前的速度大小v2，则喷出气体的质量m为(　　 )
A．m＝M B．m＝M C．m＝M D．m＝M
4．（单）如图所示，质量为M的小船在静止水平面上以速度v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为(　　 )
A．v0＋v B．v0－v
C．v0＋(v0＋v) D．v0＋(v0－v)
5.一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g的气体，气体离开发动机相对地面喷出时的速度v＝1 000 m/s.设火箭质量M＝300 kg，发动机每秒钟喷气20次．
(1)当第三次喷出气体后，火箭的速度多大？
(2)运动第1 s末，火箭的速度多大？
6.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，它们共同静止在距地面为h的高空中．现从热气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳至少有多长？

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