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為S，鍋爐內(nèi)氣體的壓強為p，鉤碼的重力設為G，O點到閥門的距離為OA，O點到鉤碼的距離為OB．不計裝置自重及摩擦．大氣壓強為p₀．
（1）鍋爐內(nèi)的蒸汽對閥門的壓力可表示為pS．
（2）當裝置達到平衡時，需要滿足什么樣的關系式？請用題目中和圖中所給的字母來表示．
（3）要控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強較小時，可適當將鉤碼向靠近（填“遠離”或“靠近”）O點移動．

Answer 1

分析 （1）知道鍋爐內(nèi)氣體的壓強和閥門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點轉動，OAB構成了一個杠桿，當裝置達到平衡時，杠桿OAB處于平衡狀態(tài)，利用杠桿平衡條件可得關系式；
（3）利用上面得出的關系式，當控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強較小時，pS減小，OA、G不變，所以OB減小，據(jù)此得出應適當將鉤碼向靠近O點移動．

解答 解：
（1）由p=$\frac{F}{S}$得鍋爐內(nèi)蒸汽對閥門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點轉動，OAB構成了一個杠桿；當裝置達到平衡時，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，當控制鍋爐內(nèi)蒸汽壓強較小時，p₀、S、OA、G均不變，所以OB應減小，則應適當將鉤碼向靠近O點移動．
故答案為：（1）pS；（2）（pS-p₀S）×OA=G×OB；（3）靠近．

點評 本題考查了壓強公式、杠桿平衡條件的應用，因為題目提供的已知量都是符號，要細心！