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模型33 爆炸、反冲及人船模型
学校：_________班级：___________姓名：_____________
1.爆炸
1）爆炸问题的特点是物体间的相互作用突然发生，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统受的
外力，故可用动量守恒定律来处理.
2）在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能爆炸后会增加，在碰撞过程中，系统的
总动能不可能增加，一般有所减少而转化为内能.
3）由于爆炸问题作用时间很短，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，可以把作用过程作
为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.
2.反冲现象：
1）反冲现象是指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分
物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.
2）在反冲现象里，系统不受外力或内力远大于外力，系统的动量是守恒的.
3）反冲运动中，由于有其他形式的能转化为机械能，所以系统的总机械能增加
3.人船模型
1）模型图示
2）模型特点
①两物体满足动量守恒定律：m人v人−m船v船=0
01 模型概述
1
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②两物体的位移大小满足：m人
x人
t −m船
x船
t =0 ，又x人+x船=L
得x人=
m船
m船+m人
L ，x船=
m人
m船+m人
L
③运动特点
Ⅰ、人动则船动，人静则船静，人快船快，人慢船慢，人左船右；
Ⅱ、人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比，即
x人
x船
= v人
v 船
=m船
m人.
1.爆炸
【典型题1】（2024·青海海南·二模）斜向上发射的炮弹在最高点爆炸（爆炸时间极短）成质量均为m 的两
块碎片，其中一块碎片沿原路返回。已知炮弹爆炸时距地面的高度为H，炮弹爆炸前的动能为E，重力
加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，则两块碎片落地点间的距离为（ ）
A．
B．
C．
D．
2.反冲
【典型题2】（2024·山东潍坊·模拟预测）如图所示，返回舱接近地面时，相对地面竖直向下的速度为v，
此时反推发动机点火，在极短时间
内，竖直向下喷出相对地面速度为u、体积为V 的气体，辅助返回
舱平稳落地。已知喷出气体的密度为
，喷出气体所受重力忽略不计，则喷气过程返回舱受到的平均反
冲力大小为（ ）
02 典题攻破
2
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A．
B．
C．
D．
3.人船模型
【典型题3】（2024·山东·模拟预测）如图，质量为
的滑块
套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰
链固定在
上，下端与一质量为
的小球
相连。某时刻给小球
一水平向左、大小为
的初速度，经
时间小球
在水平方向上的位移为
。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块
在水平方向
上的位移为（ ）
A．
B．
C．
D．
1. 如图所示，气球下面有一根长绳，一个质量为
的人抓住气球下方的长绳，气球和长绳的总质
量为
，长绳的下端刚好和水平面接触，当系统静止时人离地面的高度为
。如果这个人
开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，气球上升的距离大约是（可以把人看作质点）（ ）
03 针对训练
3
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A．
B．
C．
D．
2．如图甲所示，光滑地面上有一质量为M 的足够长木板ab，一质量为m 的人站在木板的b 端，关于人由
静止开始至运动到木板的a 端（M、N 表示地面上原a、b 对应的点），则如图乙所示中正确的是
（ ）
A．
B．
C．
D．
3．（2024·安徽淮北·二模）如图所示，北京时间2024 年3 月2 日，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江
新林密切协同，在地面科研人员的配合支持下，进行了约8 小时的出舱活动，完成既定任务。为了保证
出舱宇航员的安全，通常会采用多重保障，其中之一就是出舱宇航员要背上可产生推力的便携式设备，
装备中有一个能喷出气体的高压气源。假设一个连同装备共有
的航天员，脱离空间站后，在离空
间站
的位置与空间站处于相对静止的状态。航天员为了返回空间站，先以相对空间站
的速
度向后喷出
的气体距离空间站
时，再次以同样速度喷出同等质量的气体，则宇航员返回空间
站的时间约为（ ）
4
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A．200s
B．300s
C．400s
D．600s
4．（2024·陕西商洛·模拟预测）“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户，他把47 个
自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利
用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备[火箭（含燃料）、椅子、风筝等]总质量为M，点燃火箭后在极
短的时间内，质量为m 的炽热燃气相对地面以
的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，
重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．火箭的推力来自空气对它的作用力
B．在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为
C．喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为
D．在燃气喷出后上升过程中，万户及所携设备动量守恒
5．（2024·山东·二模）如图所示，两个小球A、B 用长为L 的轻质细绳连接，B 球穿在光滑细杆上。初始时，
细绳恰好伸直并处于水平状态，两球均可视为质点且mB＝2mA，重力加速度为g。现将A、B 由静止释放，
不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．A 球在竖直平面内做变速圆周运动
B．B 球运动的最大速度大小为
5
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C．A 球速度最大时，水平位移大小为
D．B 向右运动的最大位移大小为
6．（2024·海南·模拟预测）小明制作了一个火箭模型，火箭模型质量为
（含燃料），开始火箭模型静置
在地面上，点火后在极短时间内以相对地面的速度
竖直向下喷出质量为
的燃气，喷气过程中忽略
重力和空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）
A．火箭喷气过程机械能守恒 B．火箭的推力来源于空气对它的反作用力
C．喷气结束时火箭模型的动量大小为
D．喷气结束时火箭模型的速度大小为
7．（2024·四川成都·一模）如图，ABC 静置于水平面上，BC 之间放有少量炸药，极短时间内爆炸产生
的能量中有
转化为BC 两物体的动能。已知
，
，
；
与地面之间的动摩
擦因数
，
与
之间的动摩擦因数
，
与
之间的动摩擦因数
。
板足够长，
重力加速度
取
。求：
（1）爆炸后瞬间A、B、C 的加速度大小；
（2）爆炸后瞬间B、C 的速度大小；
（3）爆炸后到A 板向右运动到最远的过程中，A 与地面之间因为摩擦而产生的热量；
8．（2024·北京顺义·一模）一枚在空中水平飞行的玩具火箭质量为m，在某时刻距离地面的高度为h，速
度为v。此时，火箭突然炸裂成A、B 两部分，其中质量为
的B 部分速度恰好为0。忽略空气阻力的影
响，重力加速度为g。求：
6
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（1）炸裂后瞬间A 部分的速度大小v1；
（2）炸裂后B 部分在空中下落的时间t；
（3）在爆炸过程中增加的机械能
。
7
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9．（2024·黑龙江大庆·三模）中国最新的SH—16 型轮式炮车，应用了大量现代自动化科技，如火控系统
接收打击目标、立即调炮、引信装订、弹丸装填、发射药装填等自动射击动作。现一炮车以速度
匀
速行驶，炮筒保持水平状态。炮车质量为M，携带一枚质量为m 的炮弹，用于发射炮弹的炸药在极短
时间内爆炸，将炮弹沿行进方向水平发射出去，由于反冲力作用炮弹飞离炮口时炮车停止运动。炸药质
量可忽略不计，求：
（1）炮弹飞离炮口时的速度v；
（2）炸药爆炸释放的能量Q；
（3）设炮弹在炮筒中所受的作用力恒定，已知炮筒长为d，求从发射炮弹到炮弹飞离炮口时，炮车前进
的距离。
8
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10．（2024·四川成都·模拟预测）两响爆竹，即二踢脚，是一种传统民俗用品，两响爆竹的纸筒内分两层
安放火药，下层火药的作用是将爆竹送上天空，上层火药在升空10~20 米后，凌空爆响。质量为200g
的两响爆竹在0.01s 时间内下层火药爆炸，向下喷出少量高压气体（此过程两响爆竹的位移可以忽略），
然后被竖直发射到距离地面
的最高点，在最高点上层火药在极短时间内发生爆炸，假设两响爆
竹被炸成两部分，其中80g 的部分以
的速度水平飞出，不计空气阻力和火药的质量，重力加速度g
取
，求：
（1）下层火药爆炸过程产生的高压气体对两响爆竹平均作用力的大小；
（2）上层火药爆炸后两部分爆竹落地点间的距离。
9
