此式表明两球在相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量,这就是动量守恒定律的表达式.
[知识梳理]
1.系统、内力与外力
(1)系统:相互作用的两个或多个物体组成一个力学系统.
(2)内力:系统内部物体间的相互作用力.
(3)外力:系统外部物体对系统内物体的作用力.
2.动量守恒定律
(1)内容:物体在碰撞时,如果系统所受到的合外力为零,则系统的总动量保持不变.
(2)表达式:
m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(作用前后动量相等).
(3)适用条件:系统所受到的合外力为零.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)一个系统初、末态动量大小相等,即动量守恒.( × )
(2)两个做匀速直线运动的物体发生碰撞,两个物体组成的系统动量守恒.( √ )
(3)只要系统所受到的合力为零,动量就守恒.( √ )
(4)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零.( √ )
二、对动量守恒定律的认识
[导学探究] 如图3所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1m/s.A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0.2 m/s.
(1)A、B二人相互作用时动量守恒吗?
(2)如果守恒,应以什么为参考系?
(3)轻推后B的速度大小是多少?方向如何?
图3
答案 (1)守恒 (2)以空间站为参考系 (3)0.02m/s 远离空间站方向
解析 规定远离空间站的方向为正方向,则v0=0.1m/s,vA=0.2 m/s
根据动量守恒定律(mA+mB)v0=mAvA+mBvB