高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量获奖教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量获奖教案设计，共6页。教案主要包含了课前自主学习，学始于疑，合作探究，进阶闯关检测等内容，欢迎下载使用。

阅读教材1-5页，需约10分钟，思考下列问题：
1.什么叫动量？其定义式及单位是什么？
2.什么叫动量变化量？它是矢量还标量？
预习检测（答案在学案最后）：(多选)关于物体的动量，下列说法正确的是( )
A．物体的动量越大，其惯性也越大
B．物体的速度方向改变，其动量一定改变
C．同一参考系中，动量相同的物体，运动方向一定相同
D．运动的物体在任一时刻的动量方向一定与该时刻的加速度方向相同
【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。）
课堂案
【合作探究】寻求碰撞中的不变量
按教材第3页提供的数据，列表计算
对计算结果进行观察与分析，可得出碰撞前后什么量不变？

课堂练习：
教材第5页练习1：
教材第5页练习2：
总结：
【进阶闯关检测】
A类基础关
1．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．物体的动能不变，其动量一定不变
C．动量越大的物体，其速度一定越大
D．速度越大的物体，动量一定越大
2．下列关于动量与动能关系的说法中，正确的是( )
A．一个质量为m的物体，其动量p与动能Ek间关系为p＝eq \r(mEk)
B．两个质量相同的物体，如果动能相等，则它们的动量相同
C．两个质量相同的物体，如果动量相同，则它们的动能一定相等
D．两个物体的质量比为m1∶m2＝1∶2，动量大小之比为p1∶p2＝2∶3，则它们的动能之比为Ek1∶Ek2＝4∶9
3．如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为( )
A．大小为3.6 kg·m/s，方向向左
B．大小为3.6 kg·m/s，方向向右
C．大小为12.6 kg·m/s，方向向左
D．大小为12.6 kg·m/s，方向向右
B类能力关
4．关于动量的变化，下列说法中正确的是( )
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp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Δp一定不为零
5.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是( )
A．第1 s末质点的速度大小为2 m/s
B．第2 s末质点的动量大小为6 kg·m/s
C．第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1∶2
D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4∶5
C类综合关（选做）
6．(15分)(2020·吉林松原模拟)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。
预习检测答案：答案 BC
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，惯性也就不一定大，A项错误；动量的方向与速度的方向相同，与加速度方向无关，物体的速度方向改变，其动量一定改变，B项正确，D项错误；动量相同指动量的大小和方向均相同，而动量的方向与物体运动的方向相同，故同一参考系中，动量相同的物体运动方向一定相同，C项正确。
【进阶闯关检测】答案
A类基础关
1．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．物体的动能不变，其动量一定不变
C．动量越大的物体，其速度一定越大
D．速度越大的物体，动量一定越大
解析 动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向，即该时刻物体的速度方向，故A项正确；物体的动能不变，若速度方向变化，动量也发生变化，故B项错误；物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定，故物体的动量大，其速度不一定大，故C项错误；由动量p＝mv可知，速度越大的物体，如果质量很小，动量也不一定大，故D项错误。
答案 A
2．下列关于动量与动能关系的说法中，正确的是( )
A．一个质量为m的物体，其动量p与动能Ek间关系为p＝eq \r(mEk)
B．两个质量相同的物体，如果动能相等，则它们的动量相同
C．两个质量相同的物体，如果动量相同，则它们的动能一定相等
D．两个物体的质量比为m1∶m2＝1∶2，动量大小之比为p1∶p2＝2∶3，则它们的动能之比为Ek1∶Ek2＝4∶9
解析 动量p＝mv，动能Ek＝eq \f(1,2)mv2，则有p＝eq \r(2mEk)，故A项错误；动能相同只能说明速度的大小相等，但方向不一定相同，故动量不一定相同，故B项错误；如果动量相同，则速度的大小一定相等，则动能一定相等，故C项正确；由动量和动能的关系可知Ek＝eq \f(p2,2m)，两个物体的质量比为m1∶m2＝1∶2，动量大小之比为p1∶p2＝2∶3，则它们的动能之比为Ek1∶Ek2＝8∶9，故D项错误。
答案 C
3．如图所示，一个质量为0.18 kg的垒球，以25 m/s的水平速度向左飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45 m/s，则这一过程中动量的变化量为( )
A．大小为3.6 kg·m/s，方向向左
B．大小为3.6 kg·m/s，方向向右
C．大小为12.6 kg·m/s，方向向左
D．大小为12.6 kg·m/s，方向向右
解析 选向左为正方向，则动量的变化量Δp＝mv1－mv0＝0.18×(－45) kg·m/s－0.18×25 kg·m/s＝－12.6 kg·m/s，大小为12.6 kg·m/s，负号表示其方向向右，故D项正确。
答案 D
B类能力关
4．关于动量的变化，下列说法中正确的是( )
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp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Δp一定不为零
解析 当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则可知Δp＝p2－p1＞0，与速度方向相同，如图甲所示，A项正确；当做直线运动的物体速度减小时，Δp＝p2－p1＜0，即p2＜p1，如图乙所示，此时Δp与物体的运动方向相反，B项正确；当物体的速度大小不变，而方向变化时，物体的动量发生变化，此时Δp≠0，C项错误；物体做曲线运动时，速度的方向不断变化，故动量一定变化，Δp一定不为零，如图丙所示，D项正确。
答案 ABD
5.一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上，从t＝0时刻开始，受到如图所示的水平外力作用，下列说法正确的是( )
A．第1 s末质点的速度大小为2 m/s
B．第2 s末质点的动量大小为6 kg·m/s
C．第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比为1∶2
D．第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为4∶5
解析 质点由静止开始运动，由牛顿第二定律可得，0～1 s内质点的加速度大小为a1＝eq \f(F1,m)＝eq \f(4,1) m/s2＝4 m/s2,1～2 s内质点的加速度大小为a2＝eq \f(F2,m)＝eq \f(2,1) m/s2＝2 m/s2，则第1 s末质点的速度大小为v1＝a1t1＝4 m/s，第2 s末质点的速度大小为v2＝v1＋a2t2＝(4＋2×1) m/s＝6 m/s，因此第2 s末质点的动量大小为p＝mv2＝1×6 kg·m/s＝6 kg·m/s，A项错误，B项正确；第1 s内与第2 s内质点动量增加量之比Δp1∶Δp2＝(mv1－0)∶(mv2－mv1)＝2∶1，C项错误；第1 s内与第2 s内质点动能增加量之比为ΔEk1∶ΔEk2＝eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)mv\\al( 2,1)－0))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,2)mv\\al( 2,2)－\f(1,2)mv\\al( 2,1)))＝4∶5，D项正确。
答案 BD
C类综合关（选做）
6．(15分)(2020·吉林松原模拟)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×eq \f(90,3.6) kg·m/s＝－0.125 kg·m/s，p2＝mv2＝5×10－3×eq \f(342,3.6) 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＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,1)＝eq \f(1,2)×5×10－3×(－25)2 J≈1.56 J，羽毛球的末动能Ek′＝eq \f(1,2)mveq \\al( 2,2)＝eq \f(1,2)×5×10－3×952 J≈22.56 J，所以ΔEk＝Ek′－Ek＝21 J。
次数
m1v
(m1+m2)v′
m1v2/2
(m1+m2)(v′)2/2
1
2
3