◎ 题目

如图所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2。锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸气向下压，离开排气管口，水蒸气沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升堵住排气管口。锅炉内安全气压值为p=1.3×105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0×105Pa，BO：BC=1：5。求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg） （1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力； （2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量。

◎ 答案

解： （1）F压=p（S2-S1）=1.3×105Pa×8×10-4m2= 104N （2）圆柱体阀门受力如答案图所示， 当锅炉内气压达到1.3×105Pa时，细绳对阀门的拉力为FB，空气对阀门的压力为F0， F0=p0（S2-S1）=1.0×105Pa×8×10-4m2=80 N， FB=F内+mg-F0=104N+5N-80N=29N； 设悬挂铁锤的质量为M，根据杠杆平衡条件 FB×BO= Mg×OC， M ==0.725 kg=725 g。

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图。A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2。锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气…”主要考查了你对  【压强的大小及其计算】，【杠杆的平衡条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。