上节研究了一个物体在力的作用下动量的变化，本节研究几个相互作用的物体组成的系统动量变化所遵守的规律。
一、两组概念
1、系统和外界：由两个(或多个)相互作用的物体组成了一个热学系统，作为研究对象。例如：重力势能属于物体与月球所组成的系统；弹性势能属于构成弹簧的许多小小的物质单元(这些物质单元之间有弹力的相互作用)所组成的系统。系统以外的部份称作外界。
2、内力和外力：系统内各物体之间的互相斥力称作系统的内力。外界对系统中任何一个物体的力称作系统的外力。内力和外力的概念是相对的，取决于所选择的系统(研究对象)，并且可以通过改变研究对象，从而使内力和外力互相转化。
二、动量守恒定律
1、问题
两个物体发生相互作用，各自的动量都发生改变，是否存在某种确定的关系？
2、情景
在水平桌面上做匀速运动的两个小球，质量分别为m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v2>v1，当第二个小球追上第一个小球时两球发生碰撞，碰撞后两球的速率分别为v1′和v2′。设碰撞过程中两球间的斥力分别为F1、F2，相互作用时间为t，试用动量定理和牛顿第三定律剖析两球碰前后总动量的关系。
3、推理
(1)分别对两球应用动量定律：F1t＝m1v1′－m1v1，F2t＝m2v2′－mv2．
(2)由牛顿第三定律：F1＝－F2，其中F1和F2是两球互相斥力的平均值。
联立以上表达式可得：m1v1′－m1v1＝m2v2－m2v2′(第一个小球动量的降低等于第二个小球动量的降低)
移项后可得：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(初、末状态两个小球的动量之和相等)
令p＝m1v1＋m2v2，p′＝m1v1′＋m2v2′，则p＝p′．
以上表明两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。由于两个物体碰撞过程中的每位时刻都有F1＝－F2，因此对过程中的任意两个时刻的状态都适用，系统的动量在整个过程中始终保持不变，即这个过程中动量是守恒的。“不变”不等于“守恒”，而“保持不变”才意味着“守恒”的存在。
4、结论
历史上，通过几代物理学家在实验上和理论上的剖析、探索与争辩，人们在18世纪产生了这样的共识：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。这个推论称作动量守恒定律。
(1)研究对象：一定是系统，单个物体的动量通常不守恒，而且可以发生很大的变化。
(2)外力的矢量和：把系统所有的外力平移到同一点，再借助矢量合成的方式求矢量和。
(3)系统的总动量：系统内所有物体的动量的总和——矢量和，因为动量是矢量。
三、动量守恒定律的应用
1、动量守恒的条件
(1)系统不受外力或则所受外力的矢量和为零，则系统的动量守恒。
(2)系统外力远大于内力，外力的冲量可以忽视时，则系统的动量近似守恒。例如，碰撞、爆炸等过程。
(3)系统在某个方向上不受外力或所受外力的矢量和为零，则系统在这个方向上动量守恒。这是因为动量守恒定律是矢量方式的规律，所有矢量式都可以分解到某个方向上的分量式。
2、三种表达式
(1)状态式：p＝p′，即m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，表示任意两个状态系统的动量等银川向。
(2)增量式：Δp＝0，表示系统动量的增量为零。
(3)转移式：Δp1＝－Δp2，表示系统内两个物体动量的增量等大反向。
3、应用动量守恒定律解题的步骤
(1)选取研究对象(系统)，分析相互作用的过程；
(2)分析系统的受力动量定理证明动量守恒，判断是否满足动量守恒的条件；
(3)规定正方向，根据动量守恒定律列多项式求解。
四、动量守恒定律的普适性
问题：既然许多问题可以通过牛顿运动定律解决，为什么还要研究动量守恒定律？
用牛顿运动定律解决问题，固然可以确定物体在任意时刻的位置和速率，从而获得关于这个问题的全面认识，但要涉及整个过程中的力，有时候力的方式很复杂，甚至是变化的，解上去很困难，甚至不能求解。
动量守恒定律只涉及过程始末两个状态，与过程中运动和受力的细节无关，往往能使问题大为简化，这是动量守恒定律解决问题的优势所在。解决热学问题，从能量或动量的观点入手，也要先剖析物体的受力情况和运动过程。
近代物理学的研究对象早已扩充到直接经验所不熟悉的高速、微观领域。实验事实证明，在那些领域，牛顿运动定律不再适用，而动量守恒定律依然正确，并且适用于目前为止物理学研究的一切领域。
动量守恒定律并不是由牛顿运动定律推论下来的，而是一条独立的实验定理，两者的地位和层次并不是等同的，动量守恒定律凌驾于牛顿运动定律之上，是自然界普遍适用的基本规律之一。从物理学发展史看动量定理证明动量守恒，动量守恒的思想早于牛顿运动定律的发觉。