如图所示是工业锅炉上的安全保险阀,其原理是:当阀门受到的蒸汽压强超过安全值时,阀门被顶开,蒸汽跑出一部分,使锅炉内的蒸汽

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  • 解题思路:(1)由题意可知,蒸气对阀门的力为动力,OA为动力臂;重物对P点的作用力为阻力,OP为阻力臂,利用毫米刻度尺测量出他们的长度,注意测量结果要估读到分度值的下一位.(2)已知阀门的面积和锅炉内的气体的压强,根据公式F=pS求出动力的大小;(3)根据杠杆的平衡条件求出所挂物体的重力.(4)根据杠杆的平衡条件可知,要改变锅炉内部的压强应调节重物的大小或改变力臂的大小.

    (1)测量可得:动力臂OA=1.00cm,阻力臂OB=5.00cm.

    (2)气体产生的向上的动力:F=pS=1.2×105Pa×3×10-4m2=36N;

    (3)根据杠杆的平衡条件可知:F1•OA=G•OB;

    所以物体的重力G=

    F1•OA

    OB=[36N×1.0cm/5.0cm]=7.2N.

    (3)锅炉用久了耐压能力降低时动力的大小会减小;

    根据杠杆的平衡条件可知,F1•OA的值减小;

    (4)要改变锅炉内部压强的大小,应减小或增大G•OB数值的大小,即移动重物改变阻力臂或改变重物的重力大小改变阻力大小.

    答:(1)动力臂为OA=1.0cm,阻力臂为OB=37.1mm;

    (2)阀门受到蒸气的压力为36N;

    (3)应在B处挂5.9N的物体;

    (4)移动重物改变阻力臂或改变重物的重力大小改变阻力大小.

    点评:

    本题考点: 杠杆的平衡条件;长度的测量;压强的大小及其计算.

    考点点评: 本题考查了刻度尺的使用,压力的计算和杠杆的平衡条件;重点是利用杠杆的平衡条件判断保险阀耐压能力降低时物体和力臂的调节.

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