人教版(新教材)高中物理選擇性必修1學(xué)案31 1-1 2 動(dòng)量 動(dòng)量定理

人教版（新教材）高中物理選擇性必修第一冊(cè)PAGEPAGE11.1-1.2動(dòng)量動(dòng)量定理〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋求碰撞中的不變量.2.理解動(dòng)量的概念及其矢量性，會(huì)計(jì)算一維情況下的動(dòng)量變化量.3.理解沖量的概念，知道沖量是矢量；理解動(dòng)量定理及其表達(dá)式.4.能夠利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象并進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.〖要點(diǎn)剖析〗要點(diǎn)一、動(dòng)量、動(dòng)量定理1.動(dòng)量（1）定義：；狀態(tài)量，在談及動(dòng)量時(shí)，必須明確是物體在哪個(gè)時(shí)刻或哪個(gè)位置所具有的動(dòng)量；（2）矢量性：動(dòng)量是矢量，它的方向與物體的速度方向相同，服從矢量運(yùn)算法則．（3）動(dòng)量的單位：千克·米／秒，符號(hào)為；（4）動(dòng)量的變化：。(多選)關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是()A．慣性越大的物體，它的動(dòng)量也越大B．動(dòng)量大的物體，它的速度不一定大C．物體的動(dòng)能不變，則其動(dòng)量也保持不變D．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量的方向一定是該時(shí)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：牛·秒，符號(hào)為．（4）注意：①?zèng)_量是過(guò)程量，它反映的是力在一段時(shí)間內(nèi)的積累效果，求沖量時(shí)一定要明確是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量；②，只能直接求恒力或者平均作用力的沖量；③當(dāng)力的方向不變時(shí)，沖量的方向跟力的方向相同，當(dāng)力的方向變化時(shí)，沖量的方向一般根據(jù)動(dòng)量定理來(lái)判斷（即沖量的方向是物體動(dòng)量變化的方向）。在傾角的斜面上，有一質(zhì)量的物體由靜止開(kāi)始下滑，摩擦因數(shù)0.5，求物體下滑的時(shí)間內(nèi)：斜面對(duì)物體的支持力的沖量；重力的沖量；（3）合力對(duì)物體的沖量。3.動(dòng)量定理（1）動(dòng)量定理的內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化：，反映力在時(shí)間上的累積，引起其動(dòng)量的變化。（2）理解：①矢量式，應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)需要規(guī)定正方向；②研究對(duì)象可以是單個(gè)物體或者一個(gè)系統(tǒng)；③等式左邊：是包括重力在內(nèi)的所有合外力的沖量；④等式右邊：只關(guān)注初末兩個(gè)位置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；⑤動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，對(duì)微觀物體和高速運(yùn)動(dòng)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(dòng)紙帶，重物跟著一起運(yùn)動(dòng)，若迅速拉動(dòng)紙帶，紙帶將會(huì)從重物下面抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說(shuō)法是（）

A.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物和紙帶間的摩擦力大 B.在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力小

C.在緩慢拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量大 D.在迅速拉動(dòng)時(shí)，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(gè)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(kāi)始自由下落。已知四個(gè)小球的質(zhì)量相同，落到同一水平地面上。則()A．落地時(shí)動(dòng)能相同的小球是A、B、CB．落地時(shí)動(dòng)量相同的小球是A、B、CC．從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞氐倪^(guò)程中，動(dòng)能增量相同的小球只有A、B、CD．從離開(kāi)塔頂?shù)铰涞氐倪^(guò)程中，動(dòng)量增量相同的小球是B、D要點(diǎn)二、有關(guān)計(jì)算1.動(dòng)量變化量有關(guān)計(jì)算當(dāng)初態(tài)動(dòng)量和末態(tài)動(dòng)量不在一條直線上時(shí)，動(dòng)量變化由平行四邊形定則進(jìn)行運(yùn)算；當(dāng)初、末動(dòng)量在同一直線上時(shí)可通過(guò)正方向的選定，動(dòng)量變化可簡(jiǎn)化為帶有正、負(fù)號(hào)的代數(shù)運(yùn)算。質(zhì)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(guò)程中小球的動(dòng)量改變了多少？方向怎樣？2.沖量有關(guān)計(jì)算（1）某個(gè)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(biāo)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(shí)間相同，可以先求合力，再乘以作用時(shí)間；②作用時(shí)間不同，就只能先單獨(dú)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(dòng)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(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是()A.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,乘客的機(jī)械能保持不變B.在最高點(diǎn)時(shí),乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力C.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,乘客重力的沖量為零D.摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,乘客合外力的沖量為零一質(zhì)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(diǎn)經(jīng)歷了，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對(duì)小球的平均沖擊力為多少(取，不計(jì)空氣阻力)？3.綜合計(jì)算3．動(dòng)量定理的應(yīng)用（1）一個(gè)物體的動(dòng)量變化與合外力的沖量具有等效代換關(guān)系，二者大小相等，方向相同：①利用動(dòng)量的變化量求變力的沖量：．②應(yīng)用恒力的沖量求動(dòng)量的變化量：，例如平拋運(yùn)動(dòng)。（2）用動(dòng)量定理解釋相關(guān)物理現(xiàn)象的要點(diǎn)．①緩沖；動(dòng)量變化量相同，作用時(shí)間邊長(zhǎng)，動(dòng)量的變化率變小，沖擊力變?。虎诳焖俪槌?；將某個(gè)物體快速抽出，滑動(dòng)摩擦一定，作用時(shí)間越短，沖量越小，動(dòng)量變化量越小。（3）應(yīng)用動(dòng)量定理解題的步驟：①選取研究對(duì)象；②確定所研究的物理過(guò)程及其始、終狀態(tài)；③分析研究對(duì)象在所研究的物理過(guò)程中的受力情況；④規(guī)定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列式；⑤解方程，統(tǒng)一單位，求得結(jié)果．注意：選好過(guò)程可以簡(jiǎn)化計(jì)算，優(yōu)先選取全過(guò)程進(jìn)行分析。在水平力的作用力下，質(zhì)量的物體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，若作用后撤去，撤去后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止？（?。┮c(diǎn)三、與其它相關(guān)知識(shí)的關(guān)聯(lián)和區(qū)別（1）動(dòng)量與速度的區(qū)別動(dòng)量和速度都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，都是矢量，方向相同；動(dòng)量大速度不一定大。（2）動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別及其聯(lián)系．①動(dòng)量是矢量，動(dòng)能是標(biāo)量．②動(dòng)量的改變由合外力的沖量決定，而動(dòng)能的改變由合外力所做的功決定．③動(dòng)量和動(dòng)能與速度一樣，它們都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，只是動(dòng)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(dòng)量，同時(shí)還具有一定的動(dòng)能．或．又如：兩物體的質(zhì)量分別為，且，當(dāng)它們具有相同的動(dòng)能時(shí)，由知物體的動(dòng)量大于物體的動(dòng)量；反之當(dāng)它們具有相同的動(dòng)量時(shí)，由可知，物體的動(dòng)能小于物體的動(dòng)能．（3）沖量與功的區(qū)別．①?zèng)_量是矢量，功是標(biāo)量．②由可知，有力作用，這個(gè)力一定會(huì)有沖量，因?yàn)闀r(shí)間不可能為零．但是由功的定義式可知，有力作用，這個(gè)力卻不一定做功．例如：在斜面上下滑的物體，斜面對(duì)物體的支持力有沖量的作用，但支持力對(duì)物體不做功；做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，向心力對(duì)物體有沖量的作用，但向心力對(duì)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(shí)間內(nèi)重力的沖量不為零．③沖量是力在時(shí)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(dòng)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(dòng)量表達(dá)式此式說(shuō)明作用力等于物體動(dòng)量的變化率，即是牛頓第二定律的另一種表示形式．①?gòu)呐ｎD第二定律出發(fā)可以導(dǎo)出動(dòng)量定理，因此牛頓第二定律和動(dòng)量定理都反映了外力作用與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的因果關(guān)系．②牛頓第二定律反應(yīng)力與加速度之間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系；而動(dòng)量定理則反應(yīng)力作用一段時(shí)間的過(guò)程中，合外力的沖量與物體初、末狀態(tài)的動(dòng)量變化間的關(guān)系．③牛頓第二定律只適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)情況，對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的物體及微觀粒子不再適用，而動(dòng)量定理卻是普遍適用的．④牛頓第二定律和動(dòng)量定理都必須在慣性系中使用．動(dòng)量定理動(dòng)能定理公式標(biāo)矢性矢量式標(biāo)量式因果關(guān)系因合外力的沖量合外力的功（總功）果動(dòng)量的變化動(dòng)能的變化應(yīng)用側(cè)重點(diǎn)涉及力與時(shí)間涉及力與位移〖課堂達(dá)標(biāo)〗（多選）一物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，下列說(shuō)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(dòng)能一定發(fā)生變化關(guān)于沖量，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.沖量是物體動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的合外力不為零，則（）A．物體的動(dòng)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(dòng)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(shí)物體的動(dòng)量D.落地時(shí)物體的動(dòng)能5.(多選)如圖所示，一個(gè)物體在與水平方向成θ角的拉力F的作用下勻速前進(jìn)了時(shí)間t，則()A.拉力對(duì)物體的沖量大小為Ft B.拉力對(duì)物體的沖量大小為FtsinθC.摩擦力對(duì)物體的沖量大小為Ftsinθ D.合外力對(duì)物體的沖量大小為零6.（多選）一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻開(kāi)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(nèi)的沖量I為3NsC．前2s內(nèi)的平均功率為4.5W D．第1s末與第2s末外力的瞬時(shí)功率之比為9：47.一位質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v，重心上升高度為h。在此過(guò)程中（）A．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為mv2B．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為零地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為mv2D．地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔt，地面對(duì)他做的功為零8.質(zhì)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(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)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(diǎn)的過(guò)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(guò)程中，求小車速度的最大值．

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁例1.〖答案〗BD例2.〖答案〗