3.2 动量守恒定律

质点系动量定理若质点系所受的合外力——动量守恒定律则系统的总动量不变3.2动量守恒定律(1)系统的总动量不变，但系统内任一质点的动量是可变的．(2)守恒条件：合外力为零．当时，可近似地认为系统总动量守恒．讨论(3)若，但满足有(4)动量守恒定律是物理学最普遍、最基本的定律之一．探究碰撞中的不变量实验视频例1设有一静止的原子核，衰变辐射出一个电子和一个中微子后成为一个新的原子核．已知电子和中微子的运动方向互相垂直，且电子动量为1.2

10-22

kg·m·s-1，中微子的动量为6.4

10-23

kg·m·s-1．问新的原子核的动量的值和方向如何？

(中微子)(电子)解图中或

(中微子)(电子)粒子物理的研究结果表明，构成物质世界最基本的粒子有12种，包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶)，3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子、缪中微子和陶中微子)中微子常用符号ν表示，它不带电，质量非常轻(小于电子的百万分之一)，以接近光速运动。中微子只参与非常微弱的弱相互作用，具有极强的穿透力。穿越地球直径那么厚的物质，在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应，因此中微子的检测非常困难。所以，在所有基本粒子中，人们对中微子了解最少。实际上，大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生，例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光（核聚变）、天然放射性（贝塔衰变）、超新星爆发、宇宙射线等等。宇宙中充斥着大量的中微子，大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米300个。中微子的发现20世纪20年代后期，物理学家们发现放射性物质发生β衰变的过程中，有一部分能量似乎丢失了。1931年，物理学家泡利提出，在β衰变过程中能量依旧是守恒的，只是有一部分能量被某种我们探测不到的粒子带走了。王淦昌决心要找到中微子。在征得导师迈特纳的同意和帮助后，一场艰苦的探索开始了。经过一年多的艰苦探索，王淦昌终于取得了重要成果。他以精确的实验数据，在物理学史上首先初步证实了关于中微子的预言。1941年10月，王淦昌将自己的实验设想撰写成论文《关于探测中微子的建议》，1942年1月，该论文在美国《物理评论》上发表。5个月后，美国物理学家艾伦在《物理评论》上发表了《一个中微子存在实验证据》的实验报告。在报告的引言中，艾伦明确表示，他是按照王淦昌的论文所提出的建议完成这一实验的。1956年，科万和莱茵斯观测到核反应堆里产生的“中微子”，终于证明了泡利提出的中微子假说。2012年3月8日，我国大亚湾中微子国际合作实验组首次发现了中微子的第三种振荡模式-反应堆中微子振荡。广东江门2014年开工建设，预计2022年建成世界上最大的液体闪烁中微子探测器中微子视频例2:质量为

的人手里拿着一个质量为

的物体，此人用与水平面成

角的速率

向前跳去。当他达到最高点时，他将物体以相对于人为

的水平速率向后抛出。问：由于人抛出物体，他跳跃的距离增加了多少？（假设人可视为质点）解取如图所示坐标。把人与物体视为一系统，当人跳跃到最高点处，在向左抛物过程中，满足动量守恒，故有

式中

为人抛物后相对地面的水平速度，

为抛出物对地面的水平速度。解得：人的水平速度的增量为而人从最高点到地面的运动时间为所以，人跳跃后增加的距离课堂练习：一枚返回式火箭以2.5

103

m·s-1的速率相对惯性系S沿水平方向飞行．空气阻力不计．现使火箭分离为两部分,前方的仪器舱质量为100kg，后方的火箭容器质量为200kg，仪器舱相对火箭容器的水平速率为1.0

103m·s-1．求仪器舱和火箭容器相对惯性系的速度．已知求

,解神舟六号待命飞