Question

9．安全閥常作為超壓保護(hù)裝置．如圖是利用杠桿原理設(shè)計(jì)的鍋爐安全閥示意圖，閥的橫截面積S為6cm²，OA：AB=1：2，若鍋爐能承受的最大壓強(qiáng)為5.81×10⁵帕，大氣壓強(qiáng)為1.01×10⁵帕，則在B處應(yīng)掛96牛的重物．若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)將重物向右（選“左”或“右”）移動(dòng)．

Answer 1

分析 由壓強(qiáng)公式可求得A點(diǎn)處杠桿所受到的壓力，則由杠桿的平衡條件可知B處應(yīng)掛物體的重力．

解答 解：由杠桿的平衡條件可知：
F•OA=G•OB；
因OA：AB=1：2，故OA：OB=1：3
則所掛物體的重力：
G=$\frac{1}{3}$F=$\frac{1}{3}$pS=$\frac{1}{3}$×（5.81×10⁵Pa-1.01×10⁵Pa）×6×10^-4m²=96N；
若鍋爐承受的最大壓強(qiáng)減小，為保證鍋爐安全，應(yīng)減小鍋爐內(nèi)的最大壓強(qiáng)，則A點(diǎn)受到的蒸汽壓力F_A減��；此時(shí)A點(diǎn)的力臂OA不變、重物的重力G不變；根據(jù)杠杠平衡條件G•L_G=F_A•OA可知，為保證鍋爐安全，應(yīng)減小重物的力臂，所以應(yīng)將應(yīng)將重物向右移動(dòng)．
故答案為：96；右．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式、重力的計(jì)算及杠桿的平衡條件的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，要求學(xué)生能正確求出杠桿所受壓力的大小及方向，再由杠桿的平衡即可解出．