Question

14．如圖所示是鍋爐上的安全閥門示意圖，閥門C與蒸汽的接觸面積設(shè)為S，鍋爐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p，鉤碼的重力設(shè)為G，O點(diǎn)到閥門的距離為OA，O點(diǎn)到鉤碼的距離為OB．不計(jì)裝置自重及摩擦．大氣壓強(qiáng)為p₀．
（1）鍋爐內(nèi)的蒸汽對(duì)閥門的壓力可表示為pS．
（2）當(dāng)裝置達(dá)到平衡時(shí)，需要滿足什么樣的關(guān)系式？請(qǐng)用題目中和圖中所給的字母來表示．
（3）要控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)較小時(shí)，可適當(dāng)將鉤碼向靠近（填“遠(yuǎn)離”或“靠近”）O點(diǎn)移動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）知道鍋爐內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和閥門C與蒸汽的接觸面積（受力面積），利用p=$\frac{F}{S}$求鍋爐內(nèi)蒸汽對(duì)閥門C的壓力；
（2）OAB在鍋爐內(nèi)蒸汽壓力、大氣壓力、鉤碼拉力作用下可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OAB構(gòu)成了一個(gè)杠桿，當(dāng)裝置達(dá)到平衡時(shí)，杠桿OAB處于平衡狀態(tài)，利用杠桿平衡條件可得關(guān)系式；
（3）利用上面得出的關(guān)系式，當(dāng)控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)較小時(shí)，pS減小，OA、G不變，所以O(shè)B減小，據(jù)此得出應(yīng)適當(dāng)將鉤碼向靠近O點(diǎn)移動(dòng)．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$得鍋爐內(nèi)蒸汽對(duì)閥門C的壓力：F=pS；
（2）OAB在鍋爐內(nèi)蒸汽壓力、大氣壓力、鉤碼拉力作用下可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，OAB構(gòu)成了一個(gè)杠桿；當(dāng)裝置達(dá)到平衡時(shí)，即杠桿OAB處于平衡狀態(tài)，由杠桿平衡條件可得：
（pS-p₀S）×OA=G×OB；
（3）在2小題中（p-p₀）S×OA=G×OB，當(dāng)控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強(qiáng)較小時(shí)，p₀、S、OA、G均不變，所以O(shè)B應(yīng)減小，則應(yīng)適當(dāng)將鉤碼向靠近O點(diǎn)移動(dòng)．
故答案為：（1）pS；（2）（pS-p₀S）×OA=G×OB；（3）靠近．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了壓強(qiáng)公式、杠桿平衡條件的應(yīng)用，因?yàn)轭}目提供的已知量都是符號(hào)，要細(xì)心！