题目内容

【题目】用打气简给篮球打气时,每次提起活塞,篮球充气孔处的橡胶垫立即封闭充气孔,外界大气自由进入打气简内;然后向下压活塞,打气筒进气口立即封闭,当打气简内气压超过篮球内气压时,篮球充气孔打开,打气简内气体被压入篮球内。设某个篮球用了一段时间后,其内气压为p,现用内横截面积为S的打气简给篮球打气,每次拉出活塞的长度为h,再将活塞压下h长度时都能将吸入打气筒的气体全部压入了篮球内。已知外界大气气压为p0,设整个打气过程中气体温度均不变、篮球内胆容积V已知且不变。

(1)试求第3次压下活塞长度h为多大时,篮球充气孔才能打开?

(2)若篮球的标准气压为pm,则需要提起压下活塞多少次才能把篮球的气充足?

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)第一次压下活塞前后

第二次压下活塞前后

第三次压下活塞Δh长度时,打气筒内的气体压强等于篮球内气体的压强对打气筒内的气体有

联立解得

(2)设需要提起压下活塞n次才能把篮球的气充足,对最终篮球内的所有气体有

解得

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