Question

A． 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．發射的炮管長650m，與水平地面的夾角為30°，假設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．

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：對將衛星送入軌道的過程運用動能定理得：

.

F

L-mgLsin30°=

1

2

mv2-0
解得：

.

F

=

40030002+4000×650

2×650

N=2.78×10⁶N
則

.

P

=

. F

S

=

2.78×106

0.5

Pa=5.56×106Pa
答：氣體推力的平均壓強為5.56×10⁶Pa．

點評：本題主要考查了動能定理和壓強公式的直接應用，也可以用牛頓運動定律求解，難度不大，屬于基礎題．