新教材2024年秋高中物理第1章动量守恒定律1.动量学生用书无答案新人教版选择性必修第一册

1．动量1．了解生产生活中的各种碰撞现象。2．经验寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过程中猜想、推理和证据的重要性。3．知道动量概念及其单位，会计算动量的变更量。4．相识动量是描述物体运动状态的物理量，深化运动与相互作用的观念。寻求碰撞中的不变量试验探究(一)质量不同小球的碰撞如图所示，质量大的C球与质量小的B球碰撞后，质量小的B球得到的速度比质量大的C球碰撞前的速度________，两球碰撞前后的________之和并不相等。试验探究(二)气垫导轨上小车的碰撞(1)试验装置。(2)试验原理。两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆________的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的____________测量。(3)记录并处理数据。m1是运动小车的质量，m2是静止小车的质量，v是运动小车碰撞前的速度，v′是碰撞后两辆小车粘在一起的共同速度。次数m1/kgm2/kgv/(m·s-1)v′/(m·s-1)10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.321(4)试验结论。碰撞前后两车质量与速度的乘积之和________。在各种碰撞状况下都不变更的量，才是我们寻求的“不变量”。2024年2月4日，第24届冬奥会在“北京—张家口”联合举办。冰壶运动是冬奥会的竞赛项目之一。猜想一下两冰壶碰撞过程中的不变量可能是什么？问题1你能找寻出两冰壶碰撞过程中的不变量吗？问题2生活中发生的碰撞几乎都不是一维碰撞，一维碰撞是志向化模型吗？问题3碰撞可能有哪些形式？找寻碰撞中的不变量1．试验条件的保证保证两个物体发生的碰撞是一维碰撞，即两个物体碰撞前沿同始终线运动，碰撞后仍沿同始终线运动。可用斜槽、气垫导轨等限制物体的运动。2．试验数据的测量(1)质量的测量——由天平测出。(2)速度的测量——①光电门测速；②单摆测速；③打点计时器测速；④频闪照片测速；⑤平抛测速等。3．误差来源的分析(1)系统误差。主要来源于装置本身是否符合要求，如气垫导轨是否水平，两球是否等大，长木板倾角是否合适等。(2)偶然误差。主要来源于质量m和速度v的测量和读数，试验中要规范测量和读数，尽量减小试验误差。【典例1】(2024·重庆南开中学期末)某同学利用气垫导轨做“寻求碰撞中的不变量”的试验，试验装置如图所示，所用的装置由气垫导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。试验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调整气垫导轨的调整旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电门电源；④两滑块之间有一压缩的弹簧，并用细线连在一起(图中未画出)，起先时两滑块放在气垫导轨中心；⑤烧断细线后，两滑块被弹簧弹开，分别向左、向右运动。左侧滑块通过左侧光电门，记录的遮光时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门，记录的遮光时间为0.060s；⑥测出遮光片的宽度d＝9mm，测得左侧滑块的质量为100g，右侧滑块的质量为150g。(1)试验中气垫导轨的作用：a．_________________________________________________________；b．_________________________________________________________。(2)规定水平向右为正方向，则两滑块被弹开时左侧滑块的质量与速度的乘积m1v1＝________g·m/s，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1＋m2v2＝________g·m/s，说明两滑块在被弹开的过程中________不变。[听课记录][跟进训练]1．(多选)用如图装置做探究碰撞中的不变量试验，下列说法正确的是()A．在试验前，必需把长木板的一端垫高，使A能拖着纸带匀速下滑B．小车速度v＝ΔxΔtC．A、B碰撞后必需保证A、B以共同速度一起运动D．小车A必需从紧靠打点计时器的位置无初速度释放动量及动量的变更量1．动量(1)定义：物体的________和________的乘积。(2)公式：p＝________。(3)单位：____________，符号：________。(4)矢量性：方向与________的方向相同，运算遵守____________定则。2．动量的变更量(1)动量的变更量公式：Δp＝p2－p1＝________＝________。(2)矢量性：其方向与________的方向相同。(3)特例：假如物体在一条直线上运动，分析计算Δp以及推断Δp的方向时，可选定一个正方向，将________运算转化为________运算。物体速度的大小不变而方向变更时，动量肯定发生变更。2024年10月30日，在2024新乡世界杯决赛中，我国运动员斩获乒乓球世界杯男单冠军，假设在某次对战中，乒乓球的来球速度大小v1＝10m/s，运动员以v2＝15m/s速度反向扣杀回去，乒乓球的质量m＝2.70g。问题1乒乓球的来球动量大小p1为多大？乒乓球的回球动量大小p2为多大？二者的方向是什么关系？问题2过程中乒乓球的动量变更量Δp的大小为多大？方向如何？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(1)动量的变更量是过程量，分析计算时，要明确是物体在哪一个过程的动量变更。(2)Δp＝p′－p是矢量式，Δp、p′、p间遵循平行四边形定则，如图所示。(3)Δp的计算①当p′、p在同始终线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算；②当p′、p不在同始终线上时，应依据平行四边形定则运算。3．动量和动能的比较比较项动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p＝mvEk＝12mv标矢性矢量标量换算关系p＝2mEk，Ek动量的理解【典例2】(2024·佛山一中月考)关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．物体的速度方向变更，其动量不肯定变更C．动量相同的物体，运动方向肯定相同D．运动的物体在任一时刻的动量方向肯定是该时刻的加速度方向[听课记录]动量变更及动能变更的计算【典例3】羽毛球是速度最快的球类运动之一，假设羽毛球的速度为90km/h，运动员将羽毛球以342km/h的速度大小反向击回。设羽毛球的质量为5g，试求：(1)运动员击球过程中羽毛球的速度变更量和动量变更量；(2)运动员的这次扣杀中，羽毛球的动能变更量。[听课记录][跟进训练]2．(角度1)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．物体的动能若不变，则动量肯定不变C．动量变更量的方向肯定和动量的方向相同D．动量越大的物体，其惯性也越大3．(多选)(角度2)一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻起先，受到变更规律如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是()A．第1s末质点的速度大小为2m/sB．第2s末质点的动量大小为6kg·m/sC．第1s内与第2s内质点动量增加量之比为1∶2D．第1s内与第2s内质点动能增加量之比为4∶51．(多选)(2024·安徽宣城高二期中)利用如图所示的装置探究碰撞中的不变量，则下列说法正确的是()A．悬挂两球的细绳长度要适当，且等长B．由静止释放小球以便较精确地计算小球碰撞前的速度C．两小球必需都是刚性球，且质量相同D．悬挂两球的细绳的悬点可以在同一点2．(2024·广东试验中学月考)下列运动中的物体或人，动量始终保持不变的是()A．绕地球匀速运行的同步卫星B．小球遇到竖直墙壁被弹回，速度大小不变C．用绳子拉着物体使其沿斜面做匀速直线运动D．荡秋千的小孩(每次荡起的高度保持不变)3．(2024·河南濮阳范县一中月考)如图所示，甲、乙两人在水平路面上沿相反方向运动。已知甲的质量为40kg，速度大小v1＝5m/s；乙的质量为80kg，速度大小v2＝2.5m/s。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．甲动量大小为200kg·m/s2，方向水平向右D．乙动量大小为200kg·m/s，方向水平向右4．关于“探究碰撞中的不变量”的试验，下列说法不正确的是()A．试验要求碰撞一般为一维碰撞B．试验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和C．只需找到一种情境的不变量即可，结论对其他情境也同样适用D．进行有限次试验找到的不变量，具有偶然性，结论还须要实践检验5．下列关于物体的动量和动能的说法，正确的是()A．若两个物体的动量相同，它们的动能也肯定相同B．两物体中动能大的物体，其动量也肯定大C．物体的速度大小不变时，动量的变更量Δp不肯定为零D．物体做曲线运动时，动量的变更量肯定不为零回来本节学问，自我完成以下问题：1．探讨碰撞中的不变量中指的是什么不变？2．动量发生变更，动能肯定变更吗？试举一例说明。3．动量变更的计算肯定遵循平行四边形定则吗？动量概念的建立最先提出动量概念的是法国科学家笛卡儿(R.Descartes，1596－1650)。他继承了伽利略的说法，把物体的大小(质量)与速率的乘积叫作动量，并认为它是量度运动的唯一正确的物理量。不过笛卡儿忽