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第一章 動(dòng)量守恒定律
第1節(jié) 動(dòng)量
1.知道動(dòng)量的概念，知道動(dòng)量和動(dòng)量變化量均為矢量.
學(xué)習(xí)目標(biāo)
2.會(huì)計(jì)算一維情況下的動(dòng)量變化量.
1.1 動(dòng)量
碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動(dòng)中常見的一種現(xiàn)象。那么，這些看似不同的碰撞現(xiàn)象背后是否隱藏著相同的物理規(guī)律呢？
我們只研究最簡(jiǎn)單的情況——兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同一直線運(yùn)動(dòng)。這種碰撞叫做一維碰撞。
火車車廂之間的掛鉤靠碰撞連接
探究1：用兩根長(zhǎng)度相同的線繩，分別懸掛兩個(gè)完全相同的鋼球 A、B，且兩球并排放置。拉起 A 球，然后放開，該球與靜止的 B 球發(fā)生碰撞。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
一、尋求碰撞中的不變量
碰撞后 A 球停止運(yùn)動(dòng)而靜止，B 球開始運(yùn)動(dòng)，最終擺到和 A 拉起時(shí)同樣的高度。
探究2：將上面實(shí)驗(yàn)中的A球換成大小相同的C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
　 對(duì)比兩次碰撞的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，碰撞效果與速度和質(zhì)量有關(guān)，這其中是否存在一個(gè)不變的量呢？下面我們通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)研究上述問題。
一、尋求碰撞中的不變量
碰撞后 B 球獲得較大的速度，擺起的最大高度大于 C 球被拉起時(shí)的高度。
如圖， 兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運(yùn)動(dòng)的小車碰撞一輛靜止的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運(yùn)動(dòng)。小車的速度用滑軌上的光電計(jì)時(shí)器測(cè)量。
使用天平測(cè)量出兩小車的質(zhì)量，并利用光電門傳感器測(cè)量出兩小車的碰撞前、后的速度。
一、尋求碰撞中的不變量
下表中的數(shù)據(jù)是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)采集的。其中，m1 是運(yùn)動(dòng)小車的質(zhì)量，m2是靜止小車的質(zhì)量 ；v 是運(yùn)動(dòng)小車碰撞前的速度，v′是碰撞后兩輛小車的共同速度。
一、尋求碰撞中的不變量
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，此實(shí)驗(yàn)中兩輛小車碰撞前后，動(dòng)能之和并不相等，但質(zhì)量與速度的乘積之和卻基本不變。
這使我們意識(shí)到，
mv這個(gè)物理量具有特別的意義。
一、尋求碰撞中的不變量
(1) 瞬時(shí)性: 是狀態(tài)量，與某一時(shí)刻或某一位置相對(duì)應(yīng)。
(2) 矢量性: 動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同。
1. 定義：在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量 m 和速度 的乘積叫做物體的動(dòng)量p，用公式表示為 p=mv
2. 單位：千克米每秒(kg m/s)
3. 三性：
(3) 相對(duì)性: 物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)（因?yàn)樗俣扰c參考系選取有關(guān)），中學(xué)階段常以地球?yàn)閰⒖枷?br/>二、動(dòng)量
p
p′
Δp
①動(dòng)量的變化等于末狀態(tài)動(dòng)量減初狀態(tài)的動(dòng)量，其方向與Δ 的方向相同：（在同一直線上的問題采用代數(shù)運(yùn)算）
4. 動(dòng)量的變化量（ Δ p）
（1）定義：物體的末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差叫做物體動(dòng)量的變化；
（2）表達(dá)式： Δ p = mΔ
②動(dòng)量的變化也叫動(dòng)量的增量或動(dòng)量的改變量。
不在同一條直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則
③動(dòng)量發(fā)生變化的三種情況：速度大小改變方向不變、速度大小不變方向改變、速度大小和方向都改變。
二、動(dòng)量
（3）試討論以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況：
①物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)
②物體做自由落體運(yùn)動(dòng)
③物體做平拋運(yùn)動(dòng)
④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
動(dòng)量大小、方向均不變
動(dòng)量方向不變，大小隨時(shí)間推移而增大
動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小隨時(shí)間推移而增大
動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不變
G
v0
G
v
O
V
V
V
O
二、動(dòng)量
動(dòng)量和動(dòng)能比較
動(dòng)能 動(dòng)量
區(qū)別 定義 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能 物體質(zhì)量與速度的乘積
公式 Ek＝ mv2 p＝mv
單位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s）
標(biāo)、矢量 標(biāo)量 矢量
運(yùn)算法則 代數(shù)運(yùn)算法則 平行四邊形定則
變化情況 v 變化（方向），Ek 不一定變化 v 變化，p 一定變化
聯(lián)系 都是狀態(tài)量、相對(duì)量，兩者大小關(guān)系：
例題:一個(gè)質(zhì)量m= 0.1 kg 的鋼球，以 = 6 m/s 的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回，沿著同一直線以 '= 6 m/s 的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示。碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？
二、動(dòng)量
動(dòng)量及其變化量
練一練
20924 ①
D
AB
尋求碰撞中的不變量
動(dòng) 量
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，此實(shí)驗(yàn)中兩輛小車碰撞前后，動(dòng)能之和并不相等，但質(zhì)量與速度的乘積之和卻基本不變。
在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量 m 和速度 的乘積叫做物體的動(dòng)量p
(1) 矢量性(2) 瞬時(shí)性(3) 相對(duì)性
p=mv
動(dòng)量發(fā)生變化的三種情況：速度大小改變方向不變、速度大小不變方向改變、速度大小和方向都改變。
讓一位同學(xué)打一個(gè)充氣到直徑1m左右的乳膠氣球，以某一速度水平投向你，請(qǐng)你接住。
把氣放掉后，氣球變得很小，再把氣球以相同的速度投向你。
思考：兩種情況下，你的體驗(yàn)有什么不同？這是為什么呢？請(qǐng)預(yù)習(xí)下一節(jié)。
做一做
【典例1】如圖所示，甲、乙兩人在水平路面上沿相反方向運(yùn)動(dòng)。已知甲的質(zhì)量為40kg，速度大小υ1=5 m/s；乙的質(zhì)量為80kg，速度大小υ2=2.5 m/s。則以下說(shuō)法正確的是（　　）
A．甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量大
B．甲、乙兩人的動(dòng)量相同
C．甲的動(dòng)量大小為200 kg·m/s2
D．乙的動(dòng)量大小為200 kg·m/s
【正確答案】D
【典例2】（多選）下列關(guān)于動(dòng)量的說(shuō)法正確的是（　　）
A．質(zhì)量大的物體，動(dòng)量一定大
B．質(zhì)量和速率都相等的物體，動(dòng)量一定相同
C．質(zhì)量一定的物體的速率改變，它的動(dòng)量一定改變
D．質(zhì)量一定的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，它的動(dòng)量一定改變
【正確答案】CD
【典例3】（多選）關(guān)于動(dòng)量的變化，下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．在加速直線運(yùn)動(dòng)中，物體動(dòng)量的變化量的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同
B．在減速直線運(yùn)動(dòng)中，物體動(dòng)量的變化量的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反
C．物體的速度大小不變時(shí)，動(dòng)量的變化量為零
D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量的變化量一定不為零
【正確答案】AB
【典例4】（多選）一質(zhì)量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)。F隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則（　　）
A．t=1 s時(shí)物塊的速率為1 m/s
B．t=2 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為4 kg·m/s
C．t=3 s時(shí)物塊的動(dòng)量大小為5 kg·m/s
D．t=4 s時(shí)物塊的速度為1 m/s
【正確答案】ABD
【典例5】（多選）運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量比為2:1,則：( )
A．當(dāng)它們的動(dòng)能相同時(shí)，動(dòng)量之比P甲∶P乙=2:1
B．當(dāng)它們的動(dòng)能相同時(shí)，動(dòng)量之比P甲∶P乙= :1
C．當(dāng)它們的動(dòng)量相同時(shí)，它們的動(dòng)能之比Ek甲∶Ek乙=2:1
D．當(dāng)它們的動(dòng)量相同時(shí)，它們的動(dòng)能之比Ek甲∶Ek乙=1:2
【正確答案】BD
【典例6】（多選）2022·重慶市育才中學(xué)二模）一物塊在高3.0m、長(zhǎng)5.0m的斜面頂端從靜止開始沿斜面下滑，其重力勢(shì)能和動(dòng)能隨下滑距離s的變化如圖中直線Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。則（　　）
A．物塊下滑過程中機(jī)械能守恒，動(dòng)量不變
B．當(dāng)物塊下滑2.0m時(shí)機(jī)械能損失了12J，動(dòng)能增加了4J
C．物塊下滑時(shí)加速度的大小為2.0m/s2
D．物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5
【正確答案】CD
THANKS
“
”

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