2024年新教材高中物理第1章动量和动量守恒定律第1节冲量动量第2节动量定理学案粤教版选择性必修第一册.docVIP

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第1节冲量动量第2节动量定理

[核心素养·明目标]

核心素养

学习目标

物理观念

理解动量的概念，知道动量和动量的变更量均为矢量；会计算一维状况下的动量变更量

物理观念

理解冲量的概念，知道冲量是矢量

科学思维

理解动量定理的准确含义及其表达式；会运用动量定理解决实际问题

科学看法与责任

会用动量定理说明碰撞、缓冲等生活现象

学问点一冲量

1．定义及公式：在物理学中，将Ft定义为冲量，用I表示，即I＝Ft．

2．单位：冲量的单位是牛秒，符号是N·s．

3．冲量的方向：它的方向由力的方向确定，冲量是矢量(填“矢量”或“标量”)．

学问点二动量

1．定义及公式：在物理学中，将质量和速度的乘积mv叫作物体的动量，用p表示，即p＝mv．

2．单位：动量的单位是千克米每秒，符号是kg·m/s．

3．动量的方向：它的方向与速度的方向相同，动量是矢量．(填“矢量”或“标量”)

学问点三动量定理

1．动量定理的推导：依据牛顿其次定律，F＝ma；由运动学公式，a＝eq\f(vt－v0,t)，可得Ft＝mvt－mv0．

2．动量定理的内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的变更量．

3．动量定理的适用状况：

(1)恒定的外力．

(2)随时间变更的变力．此时动量定理中的F通常取力在作用时间内的平均值．

1．思索推断(正确的打“√”，错误的打“×”)．

(1)某物体的速度大小不变，动量肯定不变． (×)

(2)物体的质量越大，动量肯定越大． (×)

(3)恒力的作用时间越长，冲量越大． (√)

(4)物体动量的变更量肯定时，力作用时间越短，作用力越大． (√)

2．关于物体的动量，下列说法中正确的是()

A．运动物体在任一时刻的动量方向，肯定是该时刻的速度方向

B．物体的动能不变，其动量肯定不变

C．物体的动量越大，其惯性肯定越大

D．物体的动能发生变更时，其动量不肯定发生变更

A[动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，A正确；动能不变，若速度方向变更，动量也发生了变更，B错误；惯性由物体质量确定，物体的动量越大，其质量并不肯定越大，惯性也不肯定越大，C错误；物体的动能发生变更时，物体的速度大小肯定发生变更，故其动量也肯定发生变更，D错误．]

3．关于冲量，下列说法正确的是()

A．物体所受合外力的冲量等于物体的动量变更

B．作用在静止的物体上的力的冲量肯定为零

C．动量越大的物体受到的冲量越大

D．冲量的方向就是物体运动的方向

A[物体所受合外力的冲量等于物体的动量变更，A正确；只要有力作用在物体上，经验一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，B错误；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C错误；冲量的方向与物体运动方向无关，D错误．]

考点1动量和冲量

正在玩旋转秋千的游客，他的每一时刻的动量相同吗？每一时刻的动能相同吗？

提示：游客做匀速圆周运动，速度的方向时刻变更，所以动量时刻变更；速度的大小不变，所以动能不变．

1．动量的性质

(1)瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示．

(2)矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．

(3)相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关．

2．动量的变更量

是矢量，其表达式Δp＝p2－p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．

3．冲量的性质

(1)过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时肯定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．

(2)矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变更量的方向相同．

4．冲量的计算

(1)若物体受到恒力的作用，力的冲量的数值等于力与作用时间的乘积，冲量的方向与恒力方向一样；若力为同一方向匀称变更的力，该力的冲量可以用平均力计算；若力为一般变力，则不能干脆计算冲量．

(2)若知F-t图像，图线与时间轴围成的面积就是力的冲量．如图所示．

(3)冲量的计算公式I＝Ft既适用于计算某个恒力的冲量，又可以计算合力的冲量．假如计算分力的冲量，必需明确是哪个分力的冲量；若计算合力的冲量，一个物体的动量变更Δp与合力的冲量具有等效代换关系．

【典例1】(多选)质量相等的A、B两个物体，沿着倾角分别是α和β的两个光滑的固定斜面，由静止从同一高度h2下滑到同样的另一高度h1，如图所示，则A、B两物体()

A．滑到h1高度时的动量相同

B．滑到h1高度时的动能相等

C．由h2滑到h1的过程中物体动量变更相同

D．由h2滑到h1的过程中物体动能变更相等

[思路点拨]解