如图所示,某同学用打气筒给自行车轮胎打气。已知圆柱形打气筒内部空间的高度为H,内部横截面积为S,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时不漏气,当筒内气体压强大于轮胎内气体压强时,轮胎气门(单向阀门K)便打开,即可将打气筒内气体推入轮胎中,若轮胎的容积V0=10HS,打气前打气筒中气体的初始压强均为P0,轮胎内初始气体的压强为1.6P0,该同学能够给活塞施加的最大作用力F=3P0S,打气过程中气体温度不变,忽略活塞与筒壁间的摩擦力,每次活塞均提到最高处,求:

(i)第一次打气时活塞下移多大距离时,阀门K打开;
(ii)至少打几次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0,以及用该打气筒给轮胎打气,轮胎内气体能达到的最大压强。
【答案】(i)第一次打气时活塞下移H时,阀门K打开;
(ii)至少打4次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0,用该打气筒给轮胎打气,轮胎内气体能达到的最大压强为4p0。
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(ii)至少打4次可以使轮胎内气体的压强增加到2P0,用该打气筒给轮胎打气,轮胎内气体能达到的最大压强为4p0。
【解答】
【点评】
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