第一章 动量守恒定律 课时1 动量 核心 目标 1. 经历寻求碰撞中不变量的过程,掌握碰撞前、后速度的测量方法,能得出不变量的表达式. 2. 认识动量,知道动量概念及其单位,会计算动量变化量,理解动量与动能的关系. 要点梳理 要点1 寻求碰撞中的不变量 实验及分析表明,两小球或两小车碰撞中的不变量是__质量和速度的乘积__之和,两小球或两小车的__速度之和__或__动能之和__可能相等,但这只是特例. 要点2 动量 1. 定义:质量和速度的乘积,用字母p表示. 2. 表达式:p=__mv__. 3. 单位:__千克米每秒__,符号是__kg·m/s__. 4. 方向:与速度的方向__相同__,动量是矢量. 5. 动量变化量:如果物体沿直线运动,即动量始终保持在同一条__直线__上,在选定__正方向__之后,动量变化量的运算就可以简化成代数运算,即Δp=p2-p1. 即学即用 1. 易错辨析 (1) 物体的动量越大,速度越大.( × ) (2) 物体的动量越大,惯性越大.( × ) (3) 一个物体的速度方向变化,它的动量一定改变.( √ ) (4) 一个物体的动能发生变化,它的动量一定发生变化.( √ ) 2. (2024·佛山石门中学)羽毛球运动是十分普及的体育运动,也是速度最快的球类运动,运动员扣杀羽毛球的速度可达到100 m/s.假设羽毛球飞来的速度为30 m/s,运动员将羽毛球以70 m/s的速度反向击回,羽毛球的质量为10 g,则羽毛球动量的变化量( C ) A. 大小为0.4 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同 B. 大小为0.4 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反 C. 大小为1.0 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反 D. 大小为1.0 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同 解析:以球被反向击回的方向为正方向,则有p1=mv1=-10×10-3×30 kg·m/s=-0.3 kg·m/s,p2=mv2=10×10-3×70 kg·m/s=0.7 kg·m/s,所以动量的变化量Δp=p2-p1=0.7 kg·m/s-(-0.3) kg·m/s=1 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反,故选C. 考向1 碰撞中的不变量的探究 探究的主要方法是:猜想→实验→验证.实验的难点是设计、数据获取及处理.一般是结合打点计时器或光电门探究. (2024·福建厦门一中)如图甲所示,在光滑的水平轨道上有甲、乙两辆实验小车,甲车系着一条穿过打点计时器的纸带,当甲车受到水平向右的冲量的同时,立即启动打点计时器.甲车运动一段距离后,与静止的乙车发生正碰并粘在一起运动,打出纸带如图所示. (1) 实验测得小车甲的质量m1=0.10 kg,小车乙的质量m2=0.30 kg;打点计时器所用交变电流的频率f=50.0 Hz.则碰撞前后甲、乙两物体的总动量分别为__0.200__ kg·m/s、__0.196__ kg·m/s.(保留三位有效数字) 解析:碰撞前小车乙静止不动,所以甲、乙的总动量p1=m1v甲=0.10 kg×=0.200 kg·m/s; 碰撞后甲、乙粘在一起运动,速度相同,总动量p2=(m1+m2)v=(0.10 kg+0.30 kg)×=0.196 kg·m/s. (2) 实验结论:__在误差允许的范围内,碰撞过程中保持不变的物理量是甲、乙的总动量__. 解析:碰撞前后的总动量非常接近,即在误差允许的范围内,碰撞过程中保持不变的物理量是甲、乙的总动量. 在探究碰撞中的不变量时,利用了如图所示的实验装置进行探究,下列说法中正确的是( B ) A. 要求斜槽一定是光滑的 B. 入射球和被碰球的直径必须相等 C. 入射球每次释放点的高度可以不同 D. 入射球的质量必须小于被碰球的质量 解析:实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,要求小球离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,因此轨道的末端必须水平,A错误;为了保证两小球发生对心正碰,则要求入射球和被碰球的直径必须相等,B正确;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止释放,C错误;为了保证两小球碰 ... ...
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