题目内容
【题目】水火箭的简化图如图所示,容器内气体的体积V=2L,内装有少量水,容器口竖直向下,用橡胶塞塞紧,放在发射架上,打气前容器内气体的压强p0=1.0×105Pa。用打气筒通过容器口的阀门向容器内打气,每次能向容器内打入压强也为p0、体积△V=100mL的空气,当容器中气体的压强达到一定值时,水冲开橡胶塞,火箭竖直升空。已知橡胶塞与容器口的最大静摩擦力19.5N,容器口的横截面积S=2cm2,不计容器内水的压强及橡胶塞受到的重力,打气过程容器内气体的温度保持不变,求:
(1)火箭发射升空瞬间容器内气体的压强p;
(2)打气筒需打气的次数n。
【答案】(1)Pa;(2)20。
【解析】
(1)对橡胶塞受力分析,有:
代入数值解得:
Pa。
(2)打气过程中容器内气体做等温变化,有:
代入数值解得:
n=19.5
故打气筒需打气的次数n=20。
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