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    2．高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气口，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制．如图所示，某高压锅锅体的底面积S=260cm2，锅体侧壁竖直，出气孔横截面积S0=10mm2，限压阀质量为m0=70g，设大气压P0=105Pa，不计各处摩擦，排气孔孔壁和锅体厚度不计，求：
    （1）使用这个高压锅时，锅内气体达到的最大压强是多少？
    （2）若限压阀的质量增加m=10g，则在锅盖与锅体的咬合处，锅体对锅盖向下的最大作用力增大了多少？

    分析 （1）锅内气体达到最大压强时，压力阀受到锅内气体产生的压力等于自身的重力加上大气产生向下的压力，据此得出等式即可求出锅内气体达到的最大压强；
    （2）限压阀质量增加时，锅内气体压强的增加量等于限压阀增加的重力和出气孔横截面积的比值，根据F=pS求出锅内气体对锅盖最大压力的增加量，根据相互作用力得出锅体对锅盖向下的最大作用力．

    解答 解：（1）锅内气体达到最大压强时，压力阀处于平衡状态，
    压力阀受到锅内气体产生的压力等于自身的重力加上大气产生向下的压力，
    由p=$\frac{F}{S}$可得：pS0=m0g+p0S，
    则锅内气体达到的最大压强：
    p=$\frac{{m}_{0}g}{{S}_{0}}$+p0=$\frac{70×1{0}^{-3}kg×10N/kg}{10×1{0}^{-6}{m}^{2}}$+105Pa=1.7×105Pa；
    （2）限压阀的质量增加m=10g时，锅内气体最大压强的增加量：
    △p=$\frac{G}{{S}_{0}}$=$\frac{mg}{{S}_{0}}$=$\frac{10×1{0}^{-3}kg×10N/kg}{10×1{0}^{-6}{m}^{2}}$=1×104Pa，
    实际锅盖的受力面积为：
    △S=S-S0=260×10-4m2-10×10-6m2=2.599×10-2m2，
    锅内气体对锅盖最大压力的增加量：
    △F=△p△S=1×104Pa×2.599×10-2m2=259.9N，
    因锅内气体对锅盖压力与锅体对锅盖的作用力是一对相互作用力，
    所以，锅体对锅盖的最大作用力增加量：
    △F′=△F=259.9N．
    答：（1）使用这个高压锅时，锅内气体达到的最大压强是1.7×105Pa；
    （2）若限压阀的质量增加m=10g，则在锅盖与锅体的咬合处，锅体对锅盖向下的最大作用力增大了259.9N．

    点评 本题考查了重力公式、压强公式、二力平衡条件和相互作用力的应用，确定好受力面积是解题的关键．

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