Question

據報道，國際上已有科學家在研制一種可發射小型人造衛星的“超級大炮”．在“超級大炮”的許多氣室中燃燒易燃氣體，產生幾乎是恒定的壓力來推動衛星，它可以將一個體積約2m³、重4000N的衛星沿“炮管”以3000m/s的速度發射出去，再用輔助火箭推進，最終將衛星送入軌道．假設發射的“炮管”長600m，與水平地面的夾角為30°，衛星被氣體推動的橫截面積為0.5m²，不計一切摩擦，求氣體推力的平均壓強．（重力加速度g=10m/s²），結果保留兩位有效數字．）

Answer 1

分析：對將衛星送入軌道的過程運用動能定理即可求解氣體的平均推力，再根據

.

P

=

F

s

求解氣體推力的平均壓強．

解答：解：設衛星離開“炮管”時速度為υ，氣體平均推力為

.

F

運用動能定理：

.

F

L-mgLsin30°=

1

2

mυ2-0

.

P

=

. F

S

.

P

=

1 2 mυ2+mgLsin30°

SL

=6.0×106Pa
答：氣體推力的平均壓強為6×10⁶Pa．

點評：本題主要考查了動能定理和壓強公式的直接應用，難度不大，屬于基礎題．