Question

如圖所示是鍋爐上保險(xiǎn)裝置的示意圖，0為一可繞0點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的橫桿（質(zhì)量不計(jì)），在橫桿上的B點(diǎn)下方連接著閥門S，閥門的底面積為3cm²，OB長(zhǎng)度為20cm，橫桿上A點(diǎn)處掛著重物G，OA長(zhǎng)度為60cm．對(duì)水加熱時(shí)，隨著水溫升高，水面上方氣體壓強(qiáng)增大．當(dāng)壓強(qiáng)增大到一定值時(shí)，閥門S被頂開，使鍋爐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，使鍋爐內(nèi)的蒸氣壓強(qiáng)減小．若要保持鍋爐內(nèi)、外氣體的壓強(qiáng)差為1×10⁵Pa，試求掛在A點(diǎn)處的重物G為多少N？

Answer 1

解：
由題知，OB=20cm，OA=60cm，
∵p=，
∴B點(diǎn)處杠桿所受到的壓力：
F=△pS=1×10⁵Pa×3×10^-4m²=30N，
由杠桿的平衡條件可知：
F×OB=G×OA；
即：30N×20cm=G×60cm，
∴G=10N．
答：掛在A點(diǎn)處的重物為10N．
分析：知道鍋爐內(nèi)、外氣體的壓強(qiáng)差，利用壓強(qiáng)公式求B點(diǎn)處杠桿所受到的壓力，再由杠桿的平衡條件可知A處應(yīng)掛物體的重力．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)公式、杠桿的平衡條件掌握和運(yùn)用，綜合性較強(qiáng)，根據(jù)壓強(qiáng)公式求出杠桿B點(diǎn)所受壓力的大小是本題的關(guān)鍵．