資源簡介

章末核心素養提升
一、動量定理的應用
1.科技生活命題 科技發展，造福民眾。近兩年推出的“智能防摔馬甲”是一款專門為老年人研發的科技產品。該裝置的原理是通過馬甲內的傳感器和微處理器精準識別穿戴者的運動姿態，在其失衡瞬間迅速打開安全氣囊進行主動保護，能有效地避免摔倒帶來的傷害。在穿戴者著地的過程中，安全氣囊可以(　　)
A.減小穿戴者動量的變化量
B.減小穿戴者動量的變化率
C.增大穿戴者所受合力的沖力
D.增大穿戴者所受合力的沖量
2.科技前沿命題 我國“天問一號”著陸器在距離火星表面100米高度的地方處于懸停狀態。質量為M的著陸器懸停時發動機要持續向下噴氣，噴出的氣體速度為u，之后適時下落，剛著地時的速度為v，此刻關閉發動機，這個最終速度采用著陸腿的緩沖機構來克服。已知，火星的質量和半徑分別為地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度為g，不考慮火星表面大氣阻力，忽略著陸器的質量變化。則下列說法正確的是(　　)
A.火星表面的重力加速度為0.2g
B.著陸器處于懸停時，單位時間內噴出的氣體質量為
C.若懸停時間為t，則噴氣發動機所做的功為
D.若著陸器接觸地面到最后停穩的時間為Δt，則著陸器對地面的平均壓力為0.4Mg＋
二、動量守恒的應用
3.體育活動命題 短道速滑接力比賽中，兩運動員交接時，后方隊員要用力將前方隊員推出，某次比賽中，交接前，前方隊員速度大小為10 m/s，后方隊員的速度大小為12 m/s，已知前方隊員的質量為60 kg，后方隊員的質量為66 kg。后方隊員將前方隊員推出后瞬間速度大小變為8 m/s，此時前方隊員的速度大小約為(　　)
A.14.4 m/s B.13.1 m/s
C.23.2 m/s D.21.1 m/s
三、力學三大觀點的應用
4.娛樂活動命題 “彈彈子”是我國傳統的兒童游戲，如圖所示，靜置于水平地面的兩個完全相同的彈子沿一直線排列，質量均為m，人在極短時間內給第一個彈子水平沖量I使其水平向右運動，當第一個彈子運動了距離L時與第二個彈子相碰，碰后第二個彈子運動了距離L時停止。已知摩擦阻力大小恒為彈子所受重力的k倍，重力加速度為g，若彈子之間碰撞時間極短，為彈性碰撞，忽略空氣阻力，則人給第一個彈子水平沖量I為(　　)
A.m B.m
C.m D.m
5.科學探究命題 物理課堂上，老師帶同學們做了一個有趣的實驗：如圖甲所示，老師讓某同學將一個網球疊放在一個充足氣的籃球上，舉到頭頂附近，然后一起由靜止釋放，發現網球和籃球碰撞后，被反彈的網球能打到教室的天花板。若將該實驗簡化為如圖乙所示模型，網球和籃球均可視為質點，籃球和地面碰撞完成后恰與網球碰撞，所有碰撞均為彈性碰撞。已知網球的質量為m＝58 g，籃球的質量為M＝638 g，初始釋放高度為h＝1.8 m，籃球和網球的球心始終在同一豎直線上，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)籃球落地前瞬間，網球和籃球共同的速度大小；
(2)網球反彈后能達到的最大高度H1；
(3)若用一個質量遠遠小于籃球質量的彈性小球替代網球重復該實驗，其他條件不變，求彈性小球反彈后能夠上升的最大高度。
　
　
　
　
　
章末核心素養提升
知識網絡構建
mv　Ft　Ft＝mv2－mv1　系統　不受外力　矢量和　遠大于　p　總動量相同　0　總動量變化量為0?。2　相反　守恒　最多　增加
創新情境命題
1.B　[根據動量定理Ft＝Δp得F＝＝，可知安全氣囊的作用是延長了人與地面的接觸時間t，從而減小人所受到的沖力，即減小穿戴者動量的變化率，而穿戴者動量的變化量Δp，也即穿戴者所受合力的沖量Ft均未發生變化，故B正確。]
2.D　[根據星球表面萬有引力與重力的關系得G＝mg，解得g火＝0.4g，A錯誤；著陸器處于懸停時，對單位時間噴出的氣體根據動量定理得Ft＝mt·u，由平衡條件得F＝Mg火＝0.4Mg，解得m＝，B錯誤；若懸停時間為t，根據動能定理，則噴氣發動機所做的功為W＝m′u2＝0.2Mgut，C錯誤；著陸時，對著陸器根據動量定理得(N－0.4Mg)Δt＝0－(－Mv)，解得N＝0.4Mg＋，根據牛頓第三定律可得著陸器對地面的平均壓力為0.4Mg＋，D正確。]
3.A　[以兩隊員組成的系統為研究對象，以前方隊員的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，解得前方隊員的速度v1′＝14.4 m/s，故A正確，B、C、D錯誤。]
4.B　[第一個彈子獲得速度后由于受阻力做功，動能減??；與第二個彈子相碰時，因為是彈性碰撞且兩個彈子質量相同，由動量守恒定律和能量守恒定律可知，兩個彈子交換速度，即第一個彈子靜止，第二個彈子以第一個彈子的速度繼續運動，直到第二個彈子運動L后停止，這個過程摩擦力做功等于第一個彈子所獲得的初動能，根據動能定理得－2kmgL＝0－mv2，所以v＝，因此根據動量定理可知I＝m，故B正確。]
5.(1)6 m/s　(2)12.8 m　(3)16.2 m
解析　(1)設籃球觸地前瞬間，籃球與網球的速度大小為v，根據動能定理可得(m＋M)gh＝(m＋M)v2，解得v＝6 m/s。
(2)規定豎直向上為正方向，設籃球與地面發生彈性碰撞后瞬間，網球的速度為v1，籃球的速度為v2，有v1＝－6 m/s，v2＝6 m/s。設碰后瞬間，網球和籃球的速度分別為v3、v4，網球與籃球發生彈性碰撞，可得mv1＋Mv2＝mv3＋Mv4
mv＋Mv＝mv＋Mv
根據勻變速直線運動的規律可得v＝2gH1
解得H1＝12.8 m。
(3)由題意，設彈性小球與籃球發生彈性碰撞后瞬間，彈性小球的速度為v3′，籃球的速度為v4′，有mv1＋Mv2＝mv3′＋Mv4′
mv＋Mv＝mv3′2＋Mv4′2
可得v3′＝
當M m時，v3′可取得極大值，可得v3′≈－v1＋2v2
設彈性小球能上升的最大高度為H2，由v3′2＝2gH2
解得H2＝16.2 m。(共19張PPT)
章末核心素養提升
第1章 動量及其守恒定律
目 錄
CONTENTS
知識網絡構建
01
創新情境創題
02
知識網絡構建
1
動量及其守恒定律
mv
Ft
動量及其守恒定律
Ft=mv2-mv1
系統
不受外力
矢量和
遠大于
p
總動量相同
0
總動量變化量為0
-Δp2
相反
動量及其守恒定律
守恒
最多
增加
創新情境命題
2
B
一、動量定理的應用
1.【科技生活命題】 科技發展，造福民眾。近兩年推出的“智能防摔馬甲”是一款專門為老年人研發的科技產品。該裝置的原理是通過馬甲內的傳感器和微處理器精準識別穿戴者的運動姿態，在其失衡瞬間迅速打開安全氣囊進行主動保護，能有效地避免摔倒帶來的傷害。在穿戴者著地的過程中，安全氣囊可以(　　)
A.減小穿戴者動量的變化量
B.減小穿戴者動量的變化率
C.增大穿戴者所受合力的沖力
D.增大穿戴者所受合力的沖量
2.【科技前沿命題】 我國“天問一號”著陸器在距離火星表面100米高度的地方處于懸停狀態。質量為M的著陸器懸停時發動機要持續向下噴氣，噴出的氣體速度為u，之后適時下落，剛著地時的速度為v，此刻關閉發動機，這個最終速度采用著陸腿的緩沖機構來克服。已知，火星的質量和半徑分別為地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度為g，不考慮火星表面大氣阻力，忽略著陸器的質量變化。則下列說法正確的是(　　)
答案 D
A
二、動量守恒的應用
3.【體育活動命題】 短道速滑接力比賽中，兩運動員交接時，后方隊員要用力將前方隊員推出，某次比賽中，交接前，前方隊員速度大小為10 m/s，后方隊員的速度大小為12 m/s，已知前方隊員的質量為60 kg，后方隊員的質量為66 kg。后方隊員將前方隊員推出后瞬間速度大小變為8 m/s，此時前方隊員的速度大小約為(　　)
A.14.4 m/s B.13.1 m/s
C.23.2 m/s D.21.1 m/s
解析　以兩隊員組成的系統為研究對象，以前方隊員的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，解得前方隊員的速度v1′＝14.4 m/s，故A正確，B、C、D錯誤。
B
三、力學三大觀點的應用
4.【娛樂活動命題】 “彈彈子”是我國傳統的兒童游戲，如圖所示，靜置于水平地面的兩個完全相同的彈子沿一直線排列，質量均為m，人在極短時間內給第一個彈子水平沖量I使其水平向右運動，當第一個彈子運動了距離L時與第二個彈子相碰，碰后第二個彈子運動了距離L時停止。已知摩擦阻力大小恒為彈子所受重力的k倍，重力加速度為g，若彈子之間碰撞時間極短，為彈性碰撞，忽略空氣阻力，則人給第一個彈子水平沖量I為(　　)
5.【科學探究命題】 物理課堂上，老師帶同學們做了一個有趣的實驗：如圖甲所示，老師讓某同學將一個網球疊放在一個充足氣的籃球上，舉到頭頂附近，然后一起由靜止釋放，發現網球和籃球碰撞后，被反彈的網球能打到教室的天花板。若將該實驗簡化為如圖乙所示模型，網球和籃球均可視為質點，籃球和地面碰撞完成后恰與網球碰撞，所有碰撞均為彈性碰撞。已知網球的質量為m＝58 g，籃球的質量為M＝638 g，初始釋放高度為h＝1.8 m，籃球和網球的球心始終在同一豎直線上，不計空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
(1)籃球落地前瞬間，網球和籃球共同的速度大小；
(2)網球反彈后能達到的最大高度H1；
(3)若用一個質量遠遠小于籃球質量的彈性小球替代網球重復該實驗，其他條件不變，求彈性小球反彈后能夠上升的最大高度。
答案　(1)6 m/s　(2)12.8 m　(3)16.2 m
解析　(1)設籃球觸地前瞬間，籃球與網球的速度大小為v，根據動能定理可得
mv1＋Mv2＝mv3＋Mv4
當M m時，v3′可取得極大值，可得
v3′≈－v1＋2v2
設彈性小球能上升的最大高度為H2，
由v3′2＝2gH2，解得H2＝16.2 m。

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