高中物理第一章第二节动量动量守恒定律时导学案粤教版选修

第二节动量动量守恒定律（一）
班级姓名学号评价
【自主学习】
一、学习目标
1．知道什么是动量．
2．知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量．
2．知道什么是冲量.知道冲量是矢量．
3．理解动量定理的确切含义，掌握其表达式．
4．会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象．
二、重点难点
1．动量变化量的理解与计算．
2．动量定理的理解和应用．
3．动量、动量变化量、冲量、动量定理的矢量性．
三、问题导学
1．什么是动量？什么是冲量？物体运动时，其动量方向有什么特点？
2．动量与动能有什么关系？
3．动量定理表达式中F指的是什么？
4．动量变化量的方向与合外力的方向有什么关系？如何求变力的冲量？
四、自主学习（阅读课本P6-7页，《金版学案》P6-7考点1、2）
1．动量
(1)定义:物体的与的乘积，即p＝ .
(2)单位:动量的国际制单位是，符号是 .
(3)方向:动量是量，它的方向与的方向相同．
2．动量定理
(1)动量的变化量
①定义：物体在某段时间内与的矢量差(也是矢量)，Δp＝
②动量矢量始终保持在一条直线上时的动量运算：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运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)．
（3）动量定理
①内容：物体在一个过程始末的等于它在这个过程中所受合力的冲量．
②表达式：或 .
先学案
五、要点透析
动量与动量变化
1．动量的瞬时性
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．动量的矢量性
动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同．有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算．
3．动量的相对性
物体的动量与参考系的选择有关．选择不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量．
4．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在同一直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．
5．特别提醒
(1)动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，但它们描述的角度不同．动量是从动力学角度描述物体运动状态的，它描述了运动物体能够产生的效果；速度是从运动学角度描述物体运动状态的．
(2)动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动量是矢量，动能是标量，它们之间的数值关系是：E k
＝p2
2m
，p＝2mE k.
动量定理
1．对动量定理的理解
(1)适用对象：在中学物理中，动量定理的研究对象通常为单个物体．
(2)适用范围：动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动．不论是变力还是恒力，不论几个力作用时间是同时还是不同时，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用．(3)因果关系：动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的因果关系，即合外力的冲量是原因，物体动量的变化量是结果．反映了力对时间的累积效应，与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系，物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系．
2．动量定理的应用
(1)定性分析有关现象
①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小．例如，易碎物品包装箱内为防碎而放置的碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物．
②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小．例如，杂耍中，用铁锤猛击“气功师”身上的石板令其碎裂，作用时间很短，铁锤对石板的冲量很小，石板的动量几乎不变，“气功师”才不会受伤害．
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤
3．特别提醒
(1)应用动量定理解题时，一定要对物体进行受力分析，明确各个力和合力是正确应用动量定理的前提．
(2)列方程时一定要先选定正方向，将矢量运算转化为代数运算．
(3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解．
【预习自测】
1．判断下列说法的对错
(1)物体的质量越大，动量一定越大．( )
(2)物体的动量相同，其动能一定也相同．( )
(3)冲量是矢量，其方向与力的方向相同．( )
(4)力越大，力对物体的冲量越大．( )
(5)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．物体做匀速圆周运动时，其动量是否变化？
3．在跳高比赛时，在运动员落地处为什么要放很厚的海绵垫子？
4．假定一个质量为m的物体，初速度为v，在合力F(恒力)的作用下，经过一段时间Δt后，速度变为v′.
求这一过程中m、v、v′、F、Δt的关系．
课后
拓展案
第二节动量动量守恒定律
【巩固拓展】课本作业P9练习1、2、3
1． (单选)关于物体的动量，下列说法中正确的是 ( )
A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
B．物体的加速度不变，其动量一定不变
C．动量越大的物体，其速度一定越大
D．动量越大的物体，其惯性一定越大
2． (2020·天津高考)质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化量为________kg·m/s.若小球与
地面的作用时间为0.2 s，则小球受到地面的平均作用力大小为________N(取g＝10 m/s2)．
3．蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目．一个质量为60 kg 的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处．已知运动员与网接触的时间为1.2 s，若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理，求此力的大小和方向．
(g取10 m/s2)
第二节动量动量守恒定律编制：连文娟审核：潘克祥
班级姓名学号评价
【课堂检测】
一、动量与动量变化
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？
二、 动量定理
2. 质量为0.5 kg 的弹性小球，从1.25 m 高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m ，g 取10 m/s 2
.
(1)若地板对小球的平均冲力大小为100 N ，求小球与地板的碰撞时间．
(2)若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间为0.1 s ，求小球对地板的平均冲力．
● 【互动研讨】
1．动量的决定因素？动量与动能的区别？
2. 应用动量定理应注意事项
第二节 动量 动量守恒定律 班级 姓名
学号 评价
● 【当堂训练】
1．下列关于动量的说法中，正确的是( )
A ．质量大的物体动量一定大
B ．速度大的物体动量一定大
C ．两物体动能相等，动量不一定相等
D ．两物体动能相等，动量一定相等
2．(双选)关于动量的变化，下列说法正确的是( )
A ．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp 的方向与运动方向相同
B ．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp 的方向与运动方向相反
C ．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp 为零
D ．物体做曲线运动时，动量的增量一定不为零
3． 质量为m 的钢球自高处落下，以速率v 1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间为Δt，离地时的速率为v 2，课 堂
训练案
在碰撞过程中，地面对钢球的冲量方向和大小为( ) A．向下，m(v1－v2)－mgΔt
B．向下，m(v1＋v2)－mgΔt
C．向上，m(v1－v2)－mgΔt
D．向上，m(v1＋v2)＋mgΔt
学习心得：
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示，理想变压器原副线圈的匝数之比，L1是“100V，50W”的灯泡，L2和L3均为“100V，100W”的灯泡，不考虑灯泡电阻的变化，当左端所接电源电压为U时，灯泡L1恰好正常发光，则（）
A．L2和L3也恰好正常发光
B．n1两端的电压为100V
C．n1输入的功率为40W
D．闭合开关S，L2和L3可能烧毁
2．下列说法正确的是（）
A．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大
B．液晶分子的空间排列是稳定的，具有各向异性
C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动不可能是布朗运动
D．所有晶体由固态变成液态后，再由液态变成固态时，固态仍为晶体
E. 生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成
3．如图，飞行器绕地球做匀速圆周运动，飞行器中宇航员测得地球相对飞行器的张角为，已知地球表面重力加速度g和地球半径R，不考虑地球自转，飞行器中宇就员不能确定的是
A．飞行器运行速度大小
B．飞行器轨道半径
C．飞行器的周期
D．飞行器受地球引力大小
4．2018年5月4日，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功将“亚太6 C”卫星送入地球同步轨道。

地球同步卫星距赤道的高度约为36000km,运行速率为v1，加速度大小为a1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，第一宇宙速度为v2，地球半径越为6400km，则( )
A．a1与a2之比约为5.6，v1与v2的比值约为0.15
B．a1与a2之比约为5.6，v1与v2的比值约为0.39
C．a1与a2之比约为6.6，v1与v2的比值约为0.15
D．a1与a2之比约为6.6，v1与 v2的比值约为0.39
5．如图所示，甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河，河宽为H，河水流速为u，船在静水中的速度均
为v，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成600角，且乙船恰好能直达对岸的A点，则下列判断正确的是（）
A．甲、乙两船到达对岸的时间相同
B．两船可能在未到达对岸前相遇
C．甲船在A点右侧靠岸
D．甲船也在A点靠岸
6．一个物体在外力作用下由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的关系图线如图所示，则该物体：( )
A．0～1s内加速运动，1s～3s内减速运动，第3s末回到出发点
B．0～3s内物体位移是12m
C．0～1s内与1s～3s内的平均速度相同
D．2s时的速度方向与0.5s时的速度方向相反
二、多项选择题
7．关于用“油膜法估测分子大小”的实验，下列说法正确的是___________。

（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．实验时应先将痱子粉均匀撒在水面上，再将1滴油酸酒精溶液滴在水面上
B．用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴油酸酒精溶液中含有油酸 mL
C．用注射器往水面上滴1滴油酸酒精溶液，同时将玻璃板放在浅盘上，并立即在玻璃板上描下油膜的形状
D．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，计算轮廓范围内正方形的个数（小于半格的不算，超过半格的算一格），求出油膜的面积
E．根据1滴油酸酒精溶液中油酸的体积V和油膜面积S就可算出油膜厚度，此即为油酸分子的直径8．如图所示，带电平行金属板A，B，板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔。

一带正电的微粒，带电量为q，质量为m，自孔的正上方距B板高h处自由落下，若微粒恰能落至A，B板的正中央c点，则( )
A．微粒进入电场后，电势能和重力势能之和不断增大
B．微粒下落过程中重力做功为，电场力做功为
C．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为
D．若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能达到A板
9．如图所示，一平台到地面的高度为h=0.45m,质量为M=0.3kg的木块放在平台的右端，木块与平台间的动摩擦因数为=0.2。

地面上有一质量为m=0.1kg的玩具青蛙距平台右侧的水不距离为=1.2m,旋紧发条后释放，让玩具青蛙斜向上跳起，当玩具青蛙到达木块的位置时速度恰好沿水不方向，玩具青蛙立即抱住木块并和木块一起滑行。

巳知木块和玩具青蛙均可视为质点，玩具青蛙抱住木块过程时间极短，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是
A．玩具青蛙在空中运动的时间为0.3s
B．玩具青蛙在平台上运动的时间为2s
C．玩具青蛙起跳时的速度大小为3m/s
D．木块开始滑动时的速度大小为1m/s
10．下列关于物体运动的情况中，可能存在的是（）
A．物体具有加速度，而其速度为零
B．物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度
C．物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率
D．物体具有沿x轴正方向的加速度，沿x轴负方向的速度
三、实验题
11．一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5 s后警车发动起来，并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内．问：
（1）警车发动后经过多长时间两车的速度相等？
（2）警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？
（3）警车发动后要多长时间才能追上货车？
12．如图所示，与轻绳相连的滑块（视作质点）置于水平圆盘上，绳的另一端固定于圆盘中心的转轴上，绳子刚好伸直且无弹力，绳长。

滑块随圆盘一起做匀速圆周运动（二者未发生相对滑动），滑块的质量，与水平圆盘间的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度求：
（1）圆盘角速度时，滑块受到静摩擦力的大小；
（2）圆盘的角速度至少为多大时，绳中才会有拉力；
四、解答题
13．如图所示，△ABC为一直角三棱镜的截面，其顶角为θ=30°。

P为垂直于直线BCD的光屏，现一宽
度等于AB的单色平行光束垂直射向AB面，在屏P上形成一条宽度等于的光带，试作出光路图并求棱镜的折射率。

（其中AC的右方存在有折射率为在的透明介质）
14．如图所示，一个质最为M，长为L的圆管竖直放置，顶端塞有一个质量为m的弹性小球，M=4m，球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg，管下端离地面高度H=5m。

现让管自由下落，运动过程中管始终保持竖直，落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等，若管第一次弹起上升过程中，球恰好没有从管中滑出，不计空气阻力，重力加速度g=10m／s2。

求
(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?
(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。

(3)圆管的长度L。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B A D D A C
二、多项选择题
7．ADE
8．ACD
9．AD
10．ABD
三、实验题
11．（1）4s（2）75m（3）2s
12．(1) (2)
四、解答题
13．
14．（1），方向向下，方向向上（2）0 4s；（3）4m
高考理综物理模拟试卷
注意事项：
1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题
1．如图所示,A、B两端电压恒为U,接入内阻为R 的电动机 M 恰好能正常工作,流过电动机的电流为I1,如果把电动机换成阻值为R 的定值电阻,此时电流为I2,下列说法正确的是
A．I1=I2
B．I2>I1
C．电动机消耗的功率大于定值电阻消耗的功率
D．电动机消耗的功率等于定值电阻消耗的功率
2．重元素的放射性衰变共有四个系列，分别是U238系列(从开始到稳定的为止)、Th232系列、U235系列及Np237系列(从开始到稳定的为止)，其中，前三个系列都已在自然界找到，而第四个系列在自然界一直没有被发现，只是在人工制造出Np237后才发现的，下面的说法正确的是
A．的中子数比中子数少20个
B．从到，共发生7次α衰变和4次β衰变
C．Np237系列中所有放射性元素的半衰期随温度的变化而变化
D．与是不同的元素
3．如图所示，水平面上有以内壁间距为l的箱子，箱子中间静止着一小物块(可视为指点)，现给箱子一水平向左的初速度v0。

不计一切摩擦，从箱子的右壁与小物块发生弹性碰撞，到小物块与箱子左壁相碰，所经历的时间为t，则( )
A．
B．
C．
D．由于小物块与箱子的质量未知，故以上答案举报不正确
4．利用图甲所示的回旋加速器对质量为m的粒子进行加速，图中A为每隔一段时间释放一个粒子的粒子源粒子进入、两个中空的半圆金属盒之间的初速度可视为，并在两个接线柱E、F之间接入图乙所示的电压。

两个半圆盒处于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向坚直向下，粒子在电场中运动时间可忽略，则下列说法正确的是
A．若粒子能够被加速，则接线柱E的电势应低于接线柱F的电势
B．若要保证粒子尽快加速到最大速度，则所加电压的变化周期
C．粒子每次进入金属盒的磁偏转半径之比为1：：
D．若利用该装置分别加速氘核和粒子，加速后获得的最大速度不相同
5．如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点．将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是（）
A．电容器的电容增加
B．在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流
C．A、B两板间的电场强度增大
D．P点电势升高
6．如图所示，一个质量为4kg的半球形物体A放在倾角为的斜面B上静止不动.若用通过球心的水平推力F=10N作用在物体上，物体仍静止在斜面上，斜面仍相对地面静止.已知，，
取，则（）
A．地面对斜面B的弹力不变
B．物体A对斜面B的作用力增加10N
C．物体A受到斜面B的摩擦力增加8N
D．地面对斜面B的摩擦力增加8N
二、多项选择题
7．如图所示，质量相等的甲、乙两球分别固定于两轻杆的一端，两杆长度分别为L、2L，且两杆与水平面夹角相等.两杆的另一端分别可绕轴O、在竖直面内转动，现将两球在图示位置由静止释放，不计一切阻力，则在最低点时
A．甲、乙两球的动能之比为1:1
B．甲、乙两球的动能之比为1:2
C．甲、乙两球对杆的拉力之比1:1
D．甲、乙两球对杆的拉力之比1:2
8．下列说法中正确的是
A．一定质量的气体吸热后温度一定升高
B．布朗运动是悬浮在液体中的花粉颗粒和液体分子之间的相互碰撞引起的
C．知道阿伏加德罗常数和气体的密度就可估算出气体分子间的平均距离
D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
E. 单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大
9．光是人出生第一眼见到的物质，可是迄今为止人们还不能说对光有了深入的了解。

下列对光的认为正确的是________。

A．光垂直界面射入另一种介质时仍沿直线传播，因此其传播速度也不变
B．海市蜃楼等现象使人们有时眼见也不为实
C．由于同种介质对不同颜色的光的折射率不同，导致复色光通过三棱镜时发生色散现象
D．光的干涉说明光具有波动性
E. 材料的折射率越大，全反射的临界角越大
10．在用单摆测重力加速度实验中，下面说法中正确的是（）
A．如果有两个大小相同的带孔塑料球和带孔铁球可供选择，应选用铁球作摆球
B．测量单摆周期时，应从摆球经过最高点时开始计时
C．若细绳的质量不可忽略，实验中测得的重力加速度值较真实值偏大
D．将全振动次数n误记为（n+1），测得的重力加速度值较真实值偏大
E. 在摆长和周期的测量中，摆长的测量对实验误差影响较大
三、实验题
11．某同学用如图1所示的实验装置验证牛顿第二定律，请回答下列有关此实验的问题：
(1)该同学在实验前准备了图甲中所示的实验装置及下列辅助器材：其中不必要的器材是_______（填代号）．
A．交流电源、导线 B．天平（含配套砝码） C．秒表D．刻度尺 E. 细线、砂和小砂桶
(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹，以此记录小车的运动情况．其中一部分纸带上的点迹情况如图2所示，已知打点计时器打点的时间间隔为0.02s，测得A点到B、C点的距离分别为x1=5.99cm、x2=13.69cm，小车做匀加速直线运动的加速度a=______m/s2.（结果保留三位有效数字）
(3)在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图3所示的a-F 图象，其中图线不过原点的原因是_______，图线在末端弯曲的原因是_____________．
12．利用单摆测当地重力加速度的实验中，单摆悬点至小球心的长度为l0.
(1)利用游标卡尺测得金属小球直径如图甲所示，小球直径d＝_____cm。

(2)实验时用拉力传感器测得摆线的拉力F随时间t变化的图象如图乙所示，然后使单摆保持静止，得到如图丙所示的F–t图象。

①重力加速度的表达式g=____（用题目中的物理量d、l0、t0表示）。

②设摆球在最低点时E p=0，已测得当地重力加速度为g，单摆的周期用T表示，那么测得此单摆摆动到最低点的机械能E的表达式是____，摆动到最高点的机械能E的表达式是____
A． B．
C． D．
四、解答题
13．某同学估测室温的装置如图所示．气缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体．室温时，气体的体积V1＝66 mL，将气缸竖起放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V2＝60 mL.不计活塞重力、活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p0＝1.0×105 Pa.问：
(1)室温是多少？
(2)上述过程中，外界对气体做的功是多少？
14．如图，ABCD是边长为的正方形。

质量为、电荷量为的电子以大小为的初速度沿纸面垂直于BC边射入正方形区域。

在正方形内适当区域中有匀强磁场。

电子从BC边上的任意点入射，都只能从A点射出磁场。

不计重力，求：
（1）此匀强磁场区域中磁感应强度的方向和大小；
（2）此匀强磁场区域的最小面积。

【参考答案】
一、单项选择题
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B B B B B A
二、多项选择题
7．BC
8．BDE
9．BCD
10．ACD
三、实验题
11．C 1.71 木板角度太大，平衡摩擦力过度砂和砂桶的质量太大
12．26 B D
四、解答题
13．(1)300.3K（2）0.60J
14．见解析。