Question

【題目】水火箭的簡化圖如圖所示，容器內氣體的體積V=2L，內裝有少量水，容器口豎直向下，用橡膠塞塞緊，放在發射架上，打氣前容器內氣體的壓強p0=1.0×105Pa。用打氣筒通過容器口的閥門向容器內打氣，每次能向容器內打入壓強也為p0、體積△V=100mL的空氣，當容器中氣體的壓強達到一定值時，水沖開橡膠塞，火箭豎直升空。已知橡膠塞與容器口的最大靜摩擦力19.5N，容器口的橫截面積S=2cm2，不計容器內水的壓強及橡膠塞受到的重力，打氣過程容器內氣體的溫度保持不變，求：

(1)火箭發射升空瞬間容器內氣體的壓強p；

(2)打氣筒需打氣的次數n。

Answer 1

【答案】(1)Pa；(2)20。

【解析】

(1)對橡膠塞受力分析，有：

代入數值解得：

Pa。

(2)打氣過程中容器內氣體做等溫變化，有：

代入數值解得：

n=19.5

故打氣筒需打氣的次數n=20。