Question

据报道，国际上已有科学家在研制一种可发射小型人造卫星的“超级大炮”．在“超级大炮”的许多气室中燃烧易燃气体，产生几乎是恒定的压力来推动卫星，它可以将一个体积约2m³、重4000N的卫星沿“炮管”以3000m/s的速度发射出去，再用辅助火箭推进，最终将卫星送入轨道．假设发射的“炮管”长600m，与水平地面的夹角为30°，卫星被气体推动的横截面积为0.5m²，不计一切摩擦，求气体推力的平均压强．（重力加速度g=10m/s²），结果保留两位有效数字．）

Answer 1

分析：对将卫星送入轨道的过程运用动能定理即可求解气体的平均推力，再根据

.

P

=

F

s

求解气体推力的平均压强．

解答：解：设卫星离开“炮管”时速度为υ，气体平均推力为

.

F

运用动能定理：

.

F

L-mgLsin30°=

1

2

mυ2-0

.

P

=

. F

S

.

P

=

1 2 mυ2+mgLsin30°

SL

=6.0×106Pa
答：气体推力的平均压强为6×10⁶Pa．

点评：本题主要考查了动能定理和压强公式的直接应用，难度不大，属于基础题．