2025版新教材高考物理一轮复习第六章碰撞与动量守恒第1讲动量和动量定理学生用书.docx
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第六章碰撞与动量守恒
【核心素养】
物理观念:1.理解动量、冲量等基本概念;2.驾驭动量定理、动量守恒定律;3.运用守恒观念分析问题,体会自然界的和谐与统一.
科学思维:1.娴熟运用动量定理、动量守恒定律求解物理问题;2.建构碰撞模型分析解决问题;3.会用系统思想和守恒思想分析物理问题.
科学探究:通过试验探究动量定理、动量守恒定律及碰撞的特点.
科学看法与责任:通过对碰撞、爆炸模型的学习,培育遵守道德规范的责任感.
【命题探究】
1.命题分析:综合分析近几年高考命题,高考对本专题的考查力度及难度在逐年加大,题型既有选择题,又有计算题.
2.趋势分析:将来命题主要考查动量定理、动量守恒定律的典型应用,特殊是与能量相结合,联系生活实际的综合问题.
【试题情境】
生活实践类:生产生活中的缓冲类问题,流体冲力问题,碰撞、爆炸、反冲问题.
学习探究类:动量定理的理解及应用、利用动量定理处理流体问题、动量守恒定律的条件及应用、碰撞模型的规律及应用、人船模型类问题的处理方法、子弹打木块模型及滑块滑板模型问题.
第1讲动量和动量定理
【必备学问·自主排查】
1.动量
(1)定义:物理学中把________和________的乘积定义为物体的动量.
(2)表达式:p=________.
(3)方向:动量的方向与________的方向相同.
2.动量的变更
(1)因为动量是矢量,动量的变更量Δp也是______,其方向与速度的变更量Δv的方向________.
(2)动量的变更量Δp的大小,一般用末动量p′减去初动量p进行计算,也称为动量的增量,即Δp=________.
3.冲量
(1)定义:________与________的乘积叫作力的冲量.
(2)公式:I=________.
(3)单位:冲量的单位是________,符号是________.
(4)方向:冲量是________,恒力冲量的方向与力的方向________.
4.内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程中始末的动量变更量.
5.公式:________或________.
【科技情境】
如图所示为现代仿制的地动仪,龙口中的铜珠到蟾蜍口的距离为20cm,当感知到地震时,质量为50g的铜珠(初速度为零)离开龙口,落入蟾蜍口中,取重力加速度为10m/s2,不计空气阻力.请完成以下推断题:
(1)铜珠在空中运动的时间为0.2s.()
(2)铜珠所受重力的冲量大小为0.1N·s,方向竖直向下.()
(3)铜珠的动量越大,其惯性也越大.()
(4)铜珠刚落入蟾蜍口时的动量大小为0.1kg·m/s.()
(5)铜珠在空中的整个过程中动量的变更量为0.1kg·m/s,方向竖直向下.()
(6)铜珠所受合外力的冲量方向与物体动量变更的方向是一样的.()
【关键实力·分层突破】
考点一冲量及动量变更的计算
1.对冲量的理解
(1)冲量的两性
①时间性:冲量不仅由力确定,还由力的作用时间确定,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积.
②矢量性:对于方向恒定的力来说.冲量的方向与力的方向一样.
(2)作用力和反作用力的冲量:肯定等大、反向,但作用力和反作用力做的功之间并无必定联系.
2.动量、冲量、动量变更量、动量变更率的比较
大小表达式
方向
动量
p=mv
与v同向
冲量
I=Ft
与F同向
动量变更量
Δp=mv′-mv
与合力同向
动量变更率
Δp
与合力同向
【跟进训练】
1.颠球是足球运动基本技术之一,若质量为400g的足球用脚颠起后,竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上,再以3m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变更量Δp和合外力对足球做的功W,下列推断正确的是()
A.Δp=1.4kg·m/s,W=-1.4J
B.Δp=-1.4kg·m/s,W=1.4J
C.Δp=2.8kg·m/s,W=-1.4J
D.Δp=-2.8kg·m/s,W=1.4J
2.[2024·湖南卷,2]物体的运动状态可用位置x和动量p描述,称为相,对应p-x图像中的一个点.物体运动状态的变更可用p-x图像中的一条曲线来描述,称为相轨迹.假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,则对应的相轨迹可能是()
3.[2024·8省联考广东卷]如图所示,学生练习用头颠球.某一次足球静止自由下落80cm,被重新顶起,离开头部后竖直上升的最大高度仍为80cm.已知足球与头部的作用时间为0.1s,足球的质量为0.4kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,下列说法正确的是()
A.头部对足球的平均作用力为足球重力的