1.1动量（学案）-高中物理人教版（2019）选择性必修第一册

第一章 第1节 动量
学习目标
1.经历两个物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变的猜想过程。
2.通过实验探究，经历寻求碰撞中“不变量”的过程，领会实验的基本思路，感悟自然界的和谐与统一。
3.培养实验的理论探究与操作技能，特别是数据采集和分析的技能。
4.了解物理学中动量概念的建立过程。
5.理解动量和动量的变化，会正确计算做一维运动的物体的动量变化。
重点难点
1.理解一维碰撞。
2.理解动量与动量变化的关系。
自主探究
一、碰撞中的不变量是 　.
二、动量
(1)定义
物体的质量与速度的乘积，即p＝mv.
(2)单位
动量的国际制单位是千克米每秒，符号是kg·m/s.
(3)方向
动量是矢量，它的方向与速度的方向相同．
三、动量的变化量
(1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp＝p′－p(矢量式)．
(2)动量始终保持在一条直线上时的矢量运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)．

探究思考
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．
3．动量和动量变化量的比较
4．动量和速度
区别:速度描述物体运动的快慢和方向，动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果。
联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度的方向相同。
5.动量和动能的比较
随堂训练
1.对于质量一定的物体，下列说法正确的是( )
A.如果物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变
B.运动的物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
C.物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功
D.物体的动能发生改变，其动量一定发生改变
2.两辆汽车的质量分别为和，沿水平方向同方向行驶且具有相等的动能，已知，则此时两辆汽车的动量和的大小关系是( )
A.等于 B.小于 C.大于 D.无法比较
3.关于动量的变化，下列说法正确的是( )
A.在加速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相同
B.在减速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时，动量的变化量为零
D.物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为零
4.如图所示，一个质量为430 g的金属块沿直线垂直右侧墙面向右运动，到达A点时速度为5 m/s，到达B点时速度为4 m/s，与墙壁碰撞前瞬间的速度为3 m/s，与墙壁碰撞后瞬间的速度为2.8 m/s，返回B点时速度为1.8 m/s，分别求金属块由A到B，与墙壁碰撞前后，由A到返回B的动量变化量。
答案以及解析
1.答案：BD
解析：动量是矢量，只要速度方向发生变化，动量也发生变化，A错误；动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即为该时刻物体的速度方向，B正确；物体的动量发生变化，可能是速度的大小、方向中有一个量或两个量发生了变化，物体肯定受到了力的作用，但此力不一定做功，C错误；物体的动能发生改变，则其速度大小一定改变，其动量一定改变，D正确。
2.答案：C
解析：根据可得，，因为，所以，选项C正确。
3.答案：AB
解析：在加速直线运动中，物体的末态动量大于初态动量，由矢量的运算法则可知，与物体运动方向相同，选项A正确；在减速直线运动中，，与方向相反，选项B正确；当物体的速度大小不变，方向变化时，，选项C错误；当物体做曲线运动时，动量的变化量可能为零，如做匀速圆周运动的物体运动一周时的为零，选项D错误。
4.答案：，方向向左；，方向向左；，方向向左
解析：解：设方向向右为正方向，则金属块
在A点的动量为
第一次到达B点的动量为
与墙壁碰撞前瞬间的动量
与墙壁碰撞后瞬间的动量
返回B点的动量为
金属块由A到B的动量变化量，负号表示动量变化量方向向左
金属块与墙壁碰撞前后的动量变化量，负号表示动量变化量方向向左
金属块由A到返回B的动量变化量，负号表示动量变化量方向向左
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