人教版高中物理选修3-5《16.2 动量和动量定理》导学案

2　动量和动量定理 1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)动量的方向与物体的速度方向相同． (√) (2)物体的质量越大，动量一定越大． (×) (3)物体的动量相同，其动能一定也相同． (×) (4)冲量是矢量，其方向与力的方向相同． (√) (5)力越大，力对物体的冲量越大． (×) (6)若物体在一段时间内，其动量发生了变化，则物体在这段时间内的合外力一定不为零． (√) 2．(多选)关于动量的概念，下列说法正确的是(　　) A．动量大的物体，惯性不一定大 B．动量大的物体，运动一定快 C．动量相同的物体，运动方向一定相同 D．动量相同的物体，动能也一定相同 [解析]　物体的动量是由速度和质量两个因素决定的．动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，A对；同样，动量大的物体速度也不一定大，B错；动量相同指的是动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，C对；由动量和动能的关系p＝可知，只有质量相同的物体动量相同时，动能才相同，故D错． [答案]　AC 3．关于冲量，下列说法正确的是(　　) A．合外力的冲量是物体动量变化的原因 B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零 C．动量越大的物体受到的合外力的冲量越大 D．合外力的冲量的方向就是物体运动的方向 [解析]　合外力的冲量是物体动量变化的原因，选项A正确；只要有力作用在物体上，经过一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化是所有作用在物体上的力共同作用的结果，选项B错误；物体所受合外力的冲量I＝Ft，与物体动量的大小p＝mv无关，选项C错误；合外力的冲量的方向与物体运动的方向无关，选项D错误． [答案]　A 对动量、冲量的理解 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．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，所以求冲量时一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化量的方向相同． 3．动量的变化量：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． 4．动量和动能的比较 动量 动能 物理意义 描述机械运动状态的物理量 定义式 p＝mv Ek＝mv2 标矢性 矢量 标量 变化决定因素 物体所受冲量 外力所做的功 换算关系 p＝，Ek＝ 【例1】　羽毛球是速度最快的球类运动之一，我国运动员林丹某次扣杀羽毛球的速度为342 km/h，假设球的速度为90 km/h，林丹将球以342 km/h的速度反向击回．设羽毛球质量为5 g，试求： (1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量； (2)在林丹的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？ [解析]　(1)以球飞回的方向为正方向，则 p1＝mv1＝－5×10－3× kg·m/s ＝－0.125 kg·m/s p2＝mv2＝5×10－3× kg·m/s＝0.475 kg·m/s 所以羽毛球的动量变化量为 Δp＝p2－p1＝0.475 kg·m/s－(－0.125 kg·m/s) ＝0.600 kg·m/s 即羽毛球的动量变化大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞回的方向相同． (2)羽毛球的初速度为v1＝－25 m/s 羽毛球的末速度为v2＝95 m/s 所以Δv＝v2－v1＝95 m/s－(－25 m/s)＝120 m/s 羽毛球的初动能： Ek＝mv＝×5×10－3×(－25)2 J＝1.56 J 羽毛球的末动能： E′k＝mv＝×5×10－3×952 J＝22.56 J 所以ΔEk＝E′k－Ek＝21 J. [答案]　(1)0.600 kg·m/s　方向与羽毛球飞回的方向相 ... ...