Question

如图是锅炉上的保险阀，当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时，阀门被顶开，蒸汽跑出一部分，使锅炉内的蒸汽压强减小，已知杠杆重可以忽略不计，OA与AB长度的比值为1∶3，阀门的面积是3 cm²，要保持锅炉内、外气体的压强差是1.2×10⁵ Pa，应将质量为多大的重物挂在杠杆的B点？（g取10 N/kg）

Answer 1

应将质量为0.9 kg的重物挂在杠杆的B点

试题分析：已知：L_A∶L_B= OA∶(OA+OB)=1:4  S="3" cm² =3×10^-4m²Pa
求：m                                                      （1分）
解：A端的压力:F_A＝＝1.2×10⁵ Pa×3×10^-4 m²＝36 N              （1分）
根据杠杆平衡条件:F_A·L_A＝G·L_B＝mg·L_B                                                       （1分）
∴B端所挂物体的质量为：m＝ F_A g·L_A/·L_B＝36 N×10 N/kg ×1/4＝0.9 kg   （2分）
点评：本题考查了压强公式、重力的计算及杠杆的平衡条件的应用，综合性较强，要求学生能正确求出杠杆所受压力的大小及方向，再由杠杆的平衡即可解出．