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高考重点考点解读与针对性训练
第八章 动量守恒定律
考点53 爆炸与反冲
【考点解读】
1.爆炸现象
动量
守恒
由于爆炸是在极短的时间内完成的，爆炸物体间的相互作用力远大于系
统受到的外力，所以在爆炸过程中，系统的总动量守恒
动能
增加
在爆炸过程中，由于有其他形式的能量（如化学能）转化为动能，所以
爆炸后系统的总动能增加
位置
不变
爆炸的时间极短，因而爆炸过程中物体的位移很小，一般可忽略不计，
可以认为爆炸后的物体仍然从爆炸前的位置以新的动量开始运动
2.反冲运动
作用
原理
反冲运动是由系统内物体之间的作用力和反作用力产生
动量
守恒
反冲运动中系统不受外力或内力远大于外力，所以反冲运动遵循动量
守恒定律
机械能
增加
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
【高考真题】
【典例1】. （2022 年山东物理卷）我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系
列运载火箭。如图所示，发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时
再点火飞向太空。从火箭开始运动到点火的过程中（ ）
1
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A. 火箭的加速度为零时，动能最大
B. 高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能
C. 高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量
D. 高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量
【参考答案】A
【命题意图】本题考查受力分析、动量定理、能量守恒定律及其相关知识点。
【名师解析】
火箭从发射仓发射出来，受竖直向下的重力、竖直向下的空气阻力和竖直向上的高压气体
的推力作用，且推力大小不断减小，刚开始向上的时候高压气体的推力大于向下的重力和
空气阻力之和，故火箭向上做加速度减小的加速运动，当向上的高压气体的推力等于向下
的重力和空气阻力之和时，火箭的加速度为零，速度最大，接着向上的高压气体的推力小
于向下的重力和空气阻力之和时，火箭接着向上做加速度增大的减速运动，直至速度为零，
故当火箭的加速度为零时，速度最大，动能最大，故A 正确；根据能量守恒定律，可知高
压气体释放的能量转化为火箭的动能、火箭的重力势能和内能，故B 错误；根据动量定理，
可知合力冲量等于火箭动量的增加量，故C 错误；根据功能关系，可知高压气体的推力和
空气阻力对火箭做功之和等于火箭机械能的增加量，故D 错误。
【针对性训练】
1.（2025·广东江门模拟）烟花飞上天后在天空中爆炸。当烟花从水平地面斜飞向天空且恰
好沿水平方向运动的瞬间，突然炸裂成一大一小P、Q 两碎块，且质量较大的P 仍沿原来方
向飞出去，下列说法正确的是（ ）
A.炸裂时，质量较大的P 受到的内力更大
B.炸裂过程烟花水平方向动量守恒
C.炸裂后，P 飞行的水平距离较大
D.炸裂后，P、Q 两块同时落地
答案 BD
解析：BD 炸裂时，P、Q 两碎块受到的内力相等，故A 错误；炸裂时，烟花位于最高点，
水平方向不受外力作用，所以水平方向动量守恒，故B 正确；炸裂时，质量较小的Q 可能
仍沿原来的方向，也可以与原方向相反，无法确定P、Q 两碎块炸裂时速度的大小关系，
也就无法比较二者飞行的水平距离大小关系，故C 错误；炸裂后，P、Q 两碎块的速度方向
均沿水平方向，之后做平抛运动同时落地，故D 正确。
2.（2025·浙江湖州期末）用火箭发射人造卫星，发射过程中最后一节火箭的燃料用完后，
2
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火箭壳体和卫星一起以7.0×103 m/s 的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为
500 kg，最后一节火箭壳体的质量为100 kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与
火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为1.8×103 m/s。下列说法正确的是（ ）
A.分离后火箭壳体的速度大小为7.3×103 m/s
B.分离后火箭壳体的速度大小为3.3×104 m/s
C.分离过程中火箭壳体对卫星的冲量大小为1.5×105 N·s
D.分离前后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为1.5×105 kg·m/s
答案 C
解析： 设火箭壳体和卫星分离前一起绕地球做匀速圆周运动的速度为v，卫星的质量为
m1，火箭壳体的质量为m2，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为Δv，分
离后火箭壳体的速度大小为v'，分离前后卫星与火箭壳体组成的系统动量守恒，则分离前
后卫星与火箭壳体的总动量变化量大小为0，取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方
向，根据动量守恒定律得（m1＋m2）v＝m1（v'＋Δv）＋m2v'，解得v'＝5.5×103 m/s，则
分离后卫星的速度为v 卫＝v'＋Δv＝7.3×103 m/s，故A、B、D 错误。分离过程中，设火箭
壳体对卫星的冲量大小为I，对卫星由动量定理有I＝m1v 卫－m1v＝1.5×105 N·s，故C 正确。
3 在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自
发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为2∶1、初速度均沿水平方向
的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在5 s 末和6 s 末先后记录到从空气中传来的碎
块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为340 m/s，重力加速度大小g 取10
m/s2，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A.两碎块的位移大小之比为1∶2
B.爆炸物的爆炸点离地面高度为80 m
C.爆炸后的质量大的碎块的初速度为68 m/s
D.爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为340 m
答案 B
解析： 设质量小的碎块的质量为m，则质量大的碎块的质量为2m；设爆炸时质量大的碎
块的水平速度大小为v，质量小的碎块的水平速度大小为v'，根据动量守恒定律有2mv－
mv'＝0，解得v'＝2v；两碎块都做平抛运动，设其下落时间为t，则vt＝v 声（t1－t），2vt
＝v 声（t2－t），其中t1＝5 s，t2＝6 s，解得t＝4 s，v＝85 m/s；再由h＝1
2gt2可得，爆
炸点离地面的高度为80 m，B 正确；两碎块的水平位移大小之比为1∶2，但从两碎块开始
3
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抛出到落地的位移大小之比不等于1∶2，A 错误；爆炸后的质量大的碎块的初速度为85
m/s，C 错误；爆炸后两碎块向相反的方向运动，落地点之间的水平间距为Δx＝（v＋2v）t
＝（85＋85×2）×4 m＝1 020 m，D 错误。
4. 火箭飞行时，在极短时间Δt 内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的
速度大小是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是（ AB ）
A.火箭的发射利用了反冲原理
B.喷出燃气时，火箭受到的推力为Δmu
Δt
C.喷出燃气后，火箭的动量改变量大小为Δmu
D.火箭喷出燃气的质量与火箭剩余质量之比越小，火箭增加的速度Δv 就越大
答案 AB
解析 火箭的发射利用了反冲原理，A 正确；设火箭喷气前的速度大小为v，则喷
出的燃气对地的速度大小为u-v，设火箭运动的方向为正方向，则对喷出的燃气，根
据动量定理有-FΔt＝-Δm(u-v)-Δmv，可得F＝Δmu
Δt ，由牛顿第三定律可知火箭受到的
推力F'＝F，B 正确；设喷气后火箭的速度大小为v'，由动量守恒定律有(m＋Δm)v＝-
Δm(u-v)＋mv'，则喷出燃气后，火箭的动量改变量大小为Δp＝mv'-(m＋Δm)v＝Δm(u-
v)，C 错误；由动量守恒定律有(m＋Δm)v＝-Δm(u-v)＋mv'，解得火箭速度的增加量
Δv＝v'-v＝Δmu
m
，则火箭喷出燃气的质量与火箭剩余质量之比越小，火箭增加的速度
Δv 就越小，D 错误.
5 一火箭喷气发动机每次喷出m＝200 g 的气体，气体离开发动机喷出时的速度v＝1
000 m/s。设火箭（包括燃料）质量M＝300 kg，发动机每秒喷气20 次。
（1）当发动机第三次喷出气体后，火箭的速度为多大？
（2）运动第1 s 末，火箭的速度为多大？
答案：（1）2 m/s （2）13.5 m/s
解析：（1）设第三次喷出气体后火箭的速度为v3，以火箭和三次喷出的气体为研究对象，
由动量守恒定律得（M－3m）v3－3mv＝0，解得v3≈2 m/s。
（2）发动机每秒喷气20 次，设运动第1 s 末，火箭的速度为v20，以火箭和喷出的20 次气
体为研究对象，根据动量守恒定律得（M－20m）v20－20mv＝0
解得v20≈13.5 m/s。
6 （2025·北京顺义区一模）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m1的B 部分速度
4
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恰好为0。忽略空气阻力的影响，重力加速度为g。求：
（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ΔE。
答案：（1）
mv
m－m1
（2）√
2h
g （3）1
2 v 2(
m1m
m－m1)
解析：（1）炸裂后瞬间由动量守恒定律可知mv＝（m－m1）v1
解得炸裂后瞬间A 部分的速度为v1＝
mv
m－m1
。
（2）炸裂后由运动学规律可知h＝1
2gt2
解得炸裂后B 部分在空中下落的时间为t＝√
2h
g
。
（3）在爆炸过程中增加的机械能为ΔE＝1
2（m－m1）v1
2－1
2mv2＝
m1mv
2
2（m－m1）
。
7、（2024 年秋季湖北省随州市部分高中联考协作体12 月月考）双响爆竹是民间庆典使用
较多的一种烟花爆竹，其结构简图如图所示，纸筒内分上、下两层安放火药。使用时首先
引燃下层火药，使爆竹获得竖直向上的初速度，升空后上层火药被引燃，爆竹凌空爆响。
一人某次在水平地面上燃放双响爆竹，爆竹上升至最高点时恰好引燃上层火药，立即爆炸
成两部分，两部分的质量之比为1∶2，获得的速度均沿水平方向。已知这次燃放，爆竹上
升的最大高度为h，两部分落地点之间的距离为L，重力加速度为g，不计空气阻力，不计
火药爆炸对爆竹总质量的影响。
(1)求引燃上层火药后两部分各自获得的速度大小；(6 分）
(2)已知火药燃爆时爆竹增加的机械能与火药的质量成正比，求上、下两层火药的质量比。
(6 分）
[解析]
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(1)引燃上层火药后两部分做方向相反的平抛运动，竖直方向有h＝1
2gt2
水平方向有L＝v1t＋v2t
设爆竹总质量为m，上层火药燃爆时，水平方向动量守恒有0＝1
3mv1－2
3mv2
联立解得两部分各自获得的速度大小为
v1＝L
3 √
2g
h
，v2＝L
3 √
g
2h
。
(2)下层火药燃爆后爆竹获得的机械能为
E 下＝mgh
上层火药燃爆后爆竹获得的机械能为
E 上＝1
2 × 1
3 mv1
2+ 1
2 × 2
3 mv2
2
上、下两层火药的质量比为
m上
m下
＝
E上
E下
＝L
2
18h
2。
[答案] (1) L
3 √
2 g
h
L
3 √
g
2h
(2) L
2
18h
2
8．（2024 重庆模拟2）如题图1 所示，水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，由饮料
瓶、硬纸片等环保废旧材料制作而成。题图2 是水火箭的简易原理图：用打气筒向水火箭
内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时发射，发射时可近似认为水从水火箭中向
下以恒定速度 v0= 40 m/s在不到0.1s 时间内喷完，使水火箭升空。已知水和水火箭的质量
分别为 m1=0.4 kg、m2=0.3kg，忽略空气阻力，水刚好喷完时，水火箭的速度最接近
（ ）
A．12 m/s
B．30 m/s
C．50m/s
D．120m/s
【参考答案】C
【名师解析】由于水在不到0.1s 时间内喷完，可知水和水火箭间的作用力较大，水和水火
箭的重力可以忽略，水和水火箭组成的系统动量近似守恒，由动量守恒定律有 ，
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m1v0−m2v =0，解得水火箭的速度 ：v = m1v0
m2
= 0.4×40
0.3
m/ s=53m/ s，C 正确。
9. （2024 安徽安庆市二中第四次质检）喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理，依靠
喷出气流的反冲作用而产生较大推力。设火箭飞行时在极短的时间内连续喷射燃气，喷出
的燃气相对于喷气前火箭的速度为v，燃气喷口的横截面积为S，喷出燃气的密度为
，在
燃气喷口的横截面积不变的情况下，要使燃气对火箭产生的作用力变为原来的4 倍，则燃
气喷口喷气的速度v 要变为原来的（ ）
A.
倍
B. 2 倍
C. 4 倍
D. 8 倍
【参考答案】B
【名师解析】设极短的时间内燃料喷出的质量为
，燃气对火箭产生的作用力大小为
，
则
根据动量定理有
解得
要使燃气对火箭产生的作用力变为原来的4 倍，则有
联立解得
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故选B。
10．(17 分)（2024 年4 月南昌二模）如图所示，质量为2kg 的物块乙静止于A 点，质量为
1kg 的物块甲在乙的左侧，物块丙静止在B 点。甲、乙中间夹有不计质量的火药，火药爆
炸时，将四分之一的化学能转化为甲、乙的动能，乙立即获得3m/s 的速度向右运动。乙在
AB 间运动的某段连续的距离中，受到一水平向右、大小为12N 的恒定拉力，使得乙恰好未
与丙发生碰撞。已知AB 间的距离为8.25m，乙与地面间的动摩擦因数为0.2，碰撞与爆炸
时间均极短，甲、乙、丙均可视为质点，g 取
。
(1)求火药爆炸时释放的化学能；
(2)求恒定拉力在AB 间持续作用的最短时间；
(3)若拉力从A 点开始持续作用，乙运动到B 点后与丙发生碰撞，碰后瞬间，乙、丙的动量
大小之比为1：6，求丙的质量范围。(不考虑再次碰撞)
解析：(1)火药爆炸时，甲、乙组成的系统动量守恒
解得
解得
(2)研究乙由A 运动至B 的过程，由动能定理：
解得：
无论何时开始有F 的作用，F 做的功为定值，因此，当乙的速度最大时开始有F 的作用，
则F 作用时间最短。
有力F 作用时，对乙由牛顿第二定律
解得
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设F 作用的位移为x
x＝2m
由运动学公式
解得t＝0.5s
(3)F 持续作用时，由动能定理：
得乙与丙碰撞前的速度：
因此乙在和丙碰撞前的动量：
乙、丙碰撞过程中，由动量守恒定律：
若碰后乙、丙同向
不撞穿：
动能不增加：
联立可得：
即:
若碰后乙、丙反向
动能不增加：
联立可得：
即:
综上，碰后乙、丙同向时，
，碰后乙、丙反向时，
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11. （2024 陕西咸阳一模）如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道
与水平面
相切于
点，在圆弧轨道最低点
静止放置物块
（均可看作质点），
的质量
分别为
、
，
间有少量炸药（质量可忽略），某时刻引爆炸药，
迅速分
开，分开后
以大小为
的速度水平向右冲上圆弧轨道，经一段时间再次回到
点后继续
向左运动，并在
停止运动时间
后与
发生第一次碰撞，已知
与
之间的所有碰撞
均为弹性碰撞，
与水平面
间没有摩擦，
与水平面
间的动摩擦因数为
，最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为
，炸药爆炸释放的能量转化为两物块
总机械能的效率
，求：
（1）炸药爆炸释放的能量
。
（2）第一次碰撞前，物块
在圆弧轨道上运动的时间。
（3）
与
第
次碰撞后到第
次碰撞前
运动的位移大小。
【参考答案】（1）
；（2）
；
（3）
【名师解析】
（1）设A、B 分开时的速度大小分别为
，A、B 组成的系统在水平方向动量守恒，
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可得
根据能量关系，有
依题意，有
联立可得
（2）第一次碰撞前，
在水平面
上做匀减速运动，加速度大小
在水平面
上运动的时间
在水平面
上运动的位移大小
B 在水平面
上运动的时间
B 在圆弧轨道上运动的时间
（3）设
与B 第一次碰撞后的速度分别为
，且A、B 同向，根据动量守恒和机械
能守恒，有
解得
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在水平面
上运动的时间
此过程中
在水平面
上运动的位移
在
时间内，B 在水平面
上运动的位移
由于
，所以发生第二次碰撞时
已停止了运动，设
与B 第二次碰撞后的速度分
别为
，根据动量守恒和机械能守恒，有
解得
与B 第二次碰撞后，
的速度
以此类推，
与B 第
次碰撞后，
的速度
与B 第
次碰撞后到第
次碰撞前，
运动
位移
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12.(11 分)在一次模拟训练中,质量为1.2 kg 的微型导弹在0.01 s 时间内发生第一
次爆炸,向下高速喷出少量高压气体(此过程导弹位移可以忽略),然后被竖直发射
到距地面h=80 m 的最高点。在最高点时剩余火药在极短时间内发生第二次爆炸,
爆炸过程中释放的能量有40%转化为机械能,导弹被炸成两部分,其中质量为
m1=0.8 kg 的部分以v1=600 m/s 的速度水平飞出,不计空气阻力和火药的质量。求:
(1)第一次火药爆炸过程中高压气体对导弹平均作用力大小;
(2)第二次火药爆炸后两部分导弹落地点之间的距离;
(3)第二次火药爆炸中释放的能量。
.答案 (1)4 812 N (2)7 200 m (3)1 080 kJ(1.08×106 J)
解析 (1)第一次火药爆炸后,设导弹的速度为v,则有v2=2gh
(1 分)
解得v=40 m/s(1 分)
第一次火药爆炸过程对导弹有(F-mg)t=mv-0 (1 分)
解得高压气体对导弹平均作用力大小为F=4 812 N(1 分)
(2)第二次爆炸,水平方向动量守恒,有m1v1-(m-m1)v2=0 (1 分)
解得v2=1 200 m/s(1 分)
所以另一部分导弹的速度大小为1 200 m/s,两部分速度方向相反;
两部分下落的时间相等,由h=1
2gt2
(1 分)
解得t=4 s(1 分)
所以两部分导弹落地点间距离为x=(v1+v2)t=7 200 m(1 分)
(3)第二次火药爆炸中释放的能量为E=
1
2 m1v1
2+ 1
2 (m−m1)v2
2
40 %
(1 分)
解得E=1 080 kJ=1.08×106 J(1 分)
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