Question

如圖所示是鍋爐上保險裝置的示意圖，0為一可繞0點旋轉的橫桿（質量不計），在橫桿上的B點下方連接著閥門S，閥門的底面積為3cm²，OB長度為20cm，橫桿上A點處掛著重物G，OA長度為60cm．對水加熱時，隨著水溫升高，水面上方氣體壓強增大．當壓強增大到一定值時，閥門S被頂開，使鍋爐內氣體壓強減小，使鍋爐內的蒸氣壓強減小．若要保持鍋爐內、外氣體的壓強差為1×10⁵Pa，試求掛在A點處的重物G為多少N？

Answer 1

分析：知道鍋爐內、外氣體的壓強差，利用壓強公式求B點處杠桿所受到的壓力，再由杠桿的平衡條件可知A處應掛物體的重力．

解答：解：
由題知，OB=20cm，OA=60cm，
∵p=

F

S

，
∴B點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點處的重物為10N．

點評：本題考查了學生對壓強公式、杠桿的平衡條件掌握和運用，綜合性較強，根據壓強公式求出杠桿B點所受壓力的大小是本題的關鍵．