資源簡介

棠下中學高一物理選擇性必修一 導學 NO：1 授課時間：2023-5-16 課型：新課
編制人：高一物理備課組 趙慧 審核人：張仁 審核時間：2023年5月12
第1、2節　動量和動量定理
姓名： 班別：
【學習目標】
物理觀念：理解動量、沖量的概念，會計算一維情況下的動量變化量。理解動量定理的含義及其表達式。
科學思維：通過探究的過程，讓學生體會得到結論的科學方法：歸納法
科學探究：通過實驗探究過程組織學生總結出一維碰撞中的守恒量，初步認識動量守恒定律。
科學態度與責任：會用動量定理解釋生活中的碰撞、緩沖等現象。
【學習難點】
1．動量的矢量性，動量變化量的計算。
2．動量定理的應用及變力沖量的計算問題。
【新知探究】
一、自主學習
1．動量
(1)定義：物體的 和 的乘積叫做物體的動量．用字母 表示，單位： .
(2)動量的矢量性：動量是 (填“矢”或“標”)量，方向與 相同，運算遵循平行四邊形定則．
2．動量變化量Δp＝
(1)矢量性：與 的方向相同．
(2)若p′、p不在一條直線上，要用 求矢量差．
動量定理
1．沖量
(1)沖量的定義式： .
(2)沖量是 (填“過程”或“狀態”)量，求沖量時一定要明確是哪一個力在哪一段時間內的沖量．
(3)沖量是 (填“矢”或“標”)量，若是恒力的沖量，則沖量的方向與 相同．
2．動量定理
(1)物體在一個過程始末的 等于它在這個過程中所受力的沖量．
(2)動量定理的數學表達式： ，其中F為物體受到的 ．
二、展示反饋
1．關于動量，以下說法正確的是(　　)
A．做勻速圓周運動的質點，其動量不隨時間發生變化
B．懸線拉著的擺球在豎直面內擺動時，每次經過最低點時的動量均相同
C．勻速飛行的巡航導彈巡航時動量始終不變
D．平拋運動的質點在豎直方向上的動量與運動時間成正比
2．質量為0.5 kg的物體，運動速度為3 m/s，它在一個變力作用下速度變為7 m/s，方向和原來方向相反，則這段時間內動量的變化量為(　　)
A．5 kg·m/s，方向與原運動方向相反 B．5 kg·m/s，方向與原運動方向相同
C．2 kg·m/s，方向與原運動方向相反 D．2 kg·m/s，方向與原運動方向相同
3．放在水平桌面上的物體質量為m，用一個大小為F的水平推力推它t秒，物體始終不動，那么t秒內，推力的沖量大小是(　　)
A．F·t B．mg·t C．0 D．無法計算
4．從同樣高度落下的玻璃杯，掉在水泥地上容易打碎，而掉在草地上不容易打碎，其原因是(　　)
A．掉在水泥地上的玻璃杯動量大，而掉在草地上的玻璃杯動量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變大，掉在草地上的玻璃杯動量改變小
C．掉在水泥地上的玻璃杯動量改變快，掉在草地上的玻璃杯動量改變慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時，相互作用時間短，而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時作用時間長
5．質量為60 kg的建筑工人，不慎從高空跌下，幸好彈性安全帶的保護使他懸掛起來．已知彈性安全帶的緩沖時間是1.5 s，安全帶自然長度為5 m，g取10 m/s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為(　　)
A．500 N B．1 100 N C．600 N D．1 000 N
6．一位質量為m的運動員從下蹲狀態向上起跳，經Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中(　　)
A．地面對他的沖量為mv＋mgΔt B．地面對他的沖量為mv－mgΔt
C．地面對他做的功為mv2 D．地面對他做的功為零
7．將質量為m＝1 kg的小球，從距水平地面高h＝5 m處，以v0＝10 m/s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10 m/s2.求：
(1)拋出后0.4 s內重力對小球的沖量；
(2)平拋運動過程中小球動量的增量Δp；
(3)小球落地時的動量大小p′.棠下中學高一物理選擇性必修一 導學 NO：2 授課時間：2023-5-18 課型：新課
編制人：高一物理備課組 趙慧 審核人：張仁 審核時間：2023年5月12
第3節　動量守恒定律
姓名： 班別：
【學習目標】
物理觀念：了解系統、內力、外力的概念，理解動量守恒的條件。
科學思維：通過探究的過程，讓學生體會得到結論的科學方法：歸納法
科學探究：通過設置情景，引導學生推導動量守恒的表達式。
科學態度與責任：會運用動量定理解決實際問題。
【學習難點】
1．動量守恒的判斷。
2．動量守恒定率的計算及應用問題。
【新知探究】
一、自主學習
系統、內力與外力
1．系統：相互作用的 物體組成一個力學系統．
2．內力：系統中物體間的 ．
3．外力：系統 的物體對系統內物體的作用力．
動量守恒定律
1．內容：如果一個系統 ，或者 ，這個系統的總動量保持不變．
2．表達式： (作用前后總動量相等)．
3．適用條件：系統 或者所受外力的矢量和 ．
二、展示反饋
1．木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上．在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖所示．當撤去外力后，下列說法正確的是(　　)
A．a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統動量守恒
B．a尚未離開墻壁前，a和b組成的系統動量不守恒
C．a離開墻壁后，a和b組成的系統動量守恒
D．a離開墻壁后，a和b組成的系統動量不守恒
2．關于系統動量守恒的條件，下列說法中正確的是(　　)
A．只要系統內存在摩擦力，系統的動量就不可能守恒
B．只要系統中有一個物體具有加速度，系統的動量就不守恒
C．只要系統所受的合外力為零，系統的動量就守恒
D．系統中所有物體的加速度都為零時，系統的總動量不一定守恒
3如圖所示，物體A的質量是B的2倍，中間有一壓縮彈簧，放在光滑水平面上，由靜止同時放開兩物體后一小段時間內(　　)
A．A的速率是B的一半 B．A的動量大于B的動量
C．A受的力大于B受的力 D．總動量為零
4．如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關于上述過程，下列說法中正確的是(　　)
A．男孩和木箱組成的系統動量守恒
B．小車與木箱組成的系統動量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統動量守恒
D．木箱的動量增量與男孩、小車的總動量增量相同
5．兩個小木塊A和B(均可視為質點)中間夾著一輕質彈簧，用細線(未畫出)捆在一起，放在光滑的水平桌面上，燒斷細線后，木塊A、B分別向左、右方向運動，離開桌面后做平拋運動(離開桌面前兩木塊已和彈簧分離)，落地點與桌面邊緣的水平距離分別為lA＝1 m，lB＝2 m，如圖7所示，則下列說法正確的是(　　)
A．木塊A、B離開彈簧時的速度大小之比vA∶vB＝1∶2
B．木塊A、B的質量之比mA∶mB＝2∶1
C．木塊A、B離開彈簧時的動能之比EkA∶EkB＝1∶2
D．彈簧對木塊A、B的作用力大小之比FA∶FB＝1∶2
6．(動量守恒與能量問題的初步結合)如圖所示，豎直平面內的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B(均可視為質點)分別靜止在圓弧軌道的最高點和最低點．現將A無初速度釋放，A與B碰撞后結合為一個整體，并沿桌面滑動．已知圓弧軌道光滑，半徑R＝0.2 m，A和B的質量相等，A和B整體與桌面之間的動摩擦因數μ＝0.2.取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)碰撞后瞬間A和B整體的速率v′；
(2)A和B整體在桌面上滑動的距離L.棠下中學高一物理選擇性必修一 導學 NO：4 授課時間：2023-6-13課型：新課
編制人：高一物理備課組 趙慧 審核人：張仁 審核時間：2023年5月26
第5節　碰撞
姓名： 班別：
【學習目標】
物理觀念：了解碰撞、散射的概念以及碰撞的類型。
科學思維：通過探究的過程，讓學生體會得到結論的科學方法：歸納法
科學探究：通過設置情景，引導學生推導并總結一維碰撞下，幾種碰撞類型的動量特點及能量特點。
科學態度與責任：會運用所學知識判斷碰撞類型并解決實際生活中的碰撞問題。
【學習難點】
1．幾種碰撞類型的判斷。
2．碰撞的計算及應用問題。
【新知探究】
一、自主學習
一、彈性碰撞和非彈性碰撞
1．常見的碰撞類型
(1)彈性碰撞：碰撞過程中機械能 ．
(2)非彈性碰撞：碰撞過程中機械能 ．
2．一維彈性碰撞分析：假設物體m1以速度v1與原來靜止的物體m2發生彈性碰撞，碰撞后它們的速度分別為v1′和 v2′，碰撞中動量守恒： ；碰撞中機械能守恒：m1v12＝m1v1′2＋m2v2′2，解得：v1′＝v1，v2′＝v1.
二、對心碰撞和非對心碰撞
1．兩類碰撞：
(1)對心碰撞：碰撞前后，物體的動量 ，也叫正碰．
(2)非對心碰撞：碰撞前后，物體的動量 ．
2．散射
(1)定義：微觀粒子相互接近時并不像宏觀物體那樣“ ”而發生的碰撞．
(2)散射方向：由于粒子與物質微粒發生對心碰撞的概率 ，所以多數粒子碰撞后飛向四面八方．
二、展示反饋
1．（單）現有甲、乙兩滑塊，質量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運動，發生了碰撞．已知碰撞后，甲滑塊靜止不動，那么這次碰撞是(　　)
A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞
C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，無法確定
2．（多）質量為1 kg的小球以4 m/s的速度與質量為2 kg的靜止小球正碰，關于碰后的速度v1′和v2′，下面可能正確的是(　　)
A．v1′＝v2′＝ m/s B．v1′＝3 m/s，v2′＝0.5 m/s
C．v1′＝1 m/s，v2′＝3 m/s D．v1′＝－1 m/s，v2′＝2.5 m/s
3．（多）甲物體在光滑水平面上運動速度為v1，與靜止的乙物體相碰，碰撞過程中無機械能損失，下列結論正確的是(　　)
A．乙的質量等于甲的質量時，碰撞后乙的速度為v1
B．乙的質量遠遠小于甲的質量時，碰撞后乙的速率是2v1
C．乙的質量遠遠大于甲的質量時，碰撞后甲的速率是v1
D．碰撞過程中甲對乙做的功大于乙動能的增量
4．（單）質量分別為ma＝1 kg、mb＝2 kg的小球在光滑的水平面上發生碰撞，碰撞前后兩球的位移—時間圖象如圖所示，則可知碰撞屬于(　　)
A．彈性碰撞 B．非彈性碰撞
C．完全非彈性碰撞 D．條件不足，不能確定
5．（多）如圖所示，小球A的質量為mA＝5 kg，動量大小為pA＝4 kg·m/s，小球A水平向右運動，與靜止的小球B發生彈性碰撞，碰后A的動量大小為pA′＝1 kg·m/s，方向水平向右，則(　　)
A．碰后小球B的動量大小為pB＝3 kg·m/s
B．碰后小球B的動量大小為pB＝5 kg·m/s
C．小球B的質量為15 kg D．小球B的質量為3 kg
6．光滑水平軌道上有三個木塊A、B、C，質量分別為mA＝mB＝m，mC＝2m，開始時B、C均靜止，A以初速度v0向右運動，A與B發生彈性正碰后，B又與C發生碰撞并粘在一起，求：
(1)B與C碰撞前后B的速度分別是多大？
(2)B與C碰撞中損失的動能是多少？
7．如圖所示的三個小球的質量都為m，B、C兩球用水平輕彈簧連接后放在光滑的水平面上，A球以速度v0沿B、C兩球球心的連線向B球運動，碰后A、B兩球粘在一起．問：
(1)A、B兩球剛剛粘合在一起的速度是多大？
(2)彈簧壓縮至最短時三個小球的速度是多大？
(3)彈簧的最大彈性勢能是多少？棠下中學高一物理選擇性必修一 導學 NO：5 授課時間：2023-6-15 課型：新課
編制人：高一物理備課組 趙慧 審核人：張仁 審核時間：2023年5月26
第6節　反沖運動 火箭
姓名： 班別：
【學習目標】
物理觀念：知道什么是反沖運動，理解反沖現象及其原理；了解火箭的工作原理。
科學思維：會用動量守恒定律解決有關反沖運動的問題。
科學探究：了解航天技術的發展和應用；知道人船模型及應用。
科學態度與責任：會用反沖原理解決生活問題。
【學習難點】
1．用動量守恒定律解決反沖問題。
2．人船模型及其應用。
一、自主學習
反沖現象
1．定義：一個靜止的物體在內力的作用下分裂為兩部分，一部分向某個方向運動，另一部分必然向 的方向運動的現象．
2．規律：反沖運動中，相互作用力一般較大，滿足 ．
3．反沖現象的應用及防止：
(1)應用：農田、園林的噴灌裝置利用反沖使水從噴口噴出時，一邊噴水一邊 ．
(2)防止：用槍射擊時，由于槍身的 會影響射擊的準確性，所以用槍射擊時要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響．
火箭
1．工作原理：利用 運動，火箭燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣從 噴管迅速噴出，使火箭獲得巨大的向前的速度．
2．影響火箭獲得速度大小的兩個因素：
(1)噴氣速度：現代火箭的噴氣速度為2 000～4 000 m/s.
(2)質量比：火箭起飛時的質量與火箭除燃料外的箭體質量之比．噴氣速度 ，質量比 ，火箭獲得的速度越大．
3．現代火箭的主要用途：利用火箭作為 工具，如發射探測儀器、常規彈頭和核彈頭、人造衛星和宇宙飛船等．
二、展示反饋
1．（單）如圖所示，設質量為M的導彈運動到空中最高點時速度為v0，突然炸成兩塊，質量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去，則另一塊的運動(　　 )
A．一定沿v0的方向飛去 B．一定沿v0的反方向飛去
C．可能做自由落體運動 D．以上說法都不對
2.（單）爆竹聲中一歲除，春風送暖入屠蘇”，爆竹聲響是辭舊迎新的標志，是喜慶心情的流露．有一個質量為3m的爆竹斜向上拋出，到達最高點時速度大小為v0、方向水平向東，在最高點爆炸成質量不等的兩塊，其中一塊質量為2m，速度大小為v，方向水平向東，則另一塊的速度是(　　)
A．3v0－v B．2v0－3v
C．3v0－2v D．2v0＋v
3．（單）一質量為M的航天器，正以速度v0在太空中飛行，某一時刻航天器接到加速的指令后，發動機瞬間向后噴出一定質量的氣體，氣體噴出時相對地面向后的速度大小為v1，加速后航天器相對地面向前的速度大小v2，則噴出氣體的質量m為(　　 )
A．m＝M B．m＝M C．m＝M D．m＝M
4．（單）如圖所示，質量為M的小船在靜止水平面上以速度v0向右勻速行駛，一質量為m的救生員站在船尾，相對小船靜止。若救生員以相對水面速率v水平向左躍入水中，則救生員躍出后小船的速率為(　　 )
A．v0＋v B．v0－v
C．v0＋(v0＋v) D．v0＋(v0－v)
5.一火箭噴氣發動機每次噴出m＝200 g的氣體，氣體離開發動機相對地面噴出時的速度v＝1 000 m/s.設火箭質量M＝300 kg，發動機每秒鐘噴氣20次．
(1)當第三次噴出氣體后，火箭的速度多大？
(2)運動第1 s末，火箭的速度多大？
6.質量為M的熱氣球吊筐中有一質量為m的人，它們共同靜止在距地面為h的高空中．現從熱氣球上放下一根質量不計的軟繩，為使此人沿軟繩能安全滑到地面，則軟繩至少有多長？

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