题目内容
2.(1)使用这个高压锅时,锅内气体达到的最大压强是多少?
(2)若限压阀的质量增加m=10g,则在锅盖与锅体的咬合处,锅体对锅盖向下的最大作用力增大了多少?
分析 (1)锅内气体达到最大压强时,压力阀受到锅内气体产生的压力等于自身的重力加上大气产生向下的压力,据此得出等式即可求出锅内气体达到的最大压强;
(2)限压阀质量增加时,锅内气体压强的增加量等于限压阀增加的重力和出气孔横截面积的比值,根据F=pS求出锅内气体对锅盖最大压力的增加量,根据相互作用力得出锅体对锅盖向下的最大作用力.
解答 解:(1)锅内气体达到最大压强时,压力阀处于平衡状态,
压力阀受到锅内气体产生的压力等于自身的重力加上大气产生向下的压力,
由p=$\frac{F}{S}$可得:pS0=m0g+p0S,
则锅内气体达到的最大压强:
p=$\frac{{m}_{0}g}{{S}_{0}}$+p0=$\frac{70×1{0}^{-3}kg×10N/kg}{10×1{0}^{-6}{m}^{2}}$+105Pa=1.7×105Pa;
(2)限压阀的质量增加m=10g时,锅内气体最大压强的增加量:
△p=$\frac{G}{{S}_{0}}$=$\frac{mg}{{S}_{0}}$=$\frac{10×1{0}^{-3}kg×10N/kg}{10×1{0}^{-6}{m}^{2}}$=1×104Pa,
实际锅盖的受力面积为:
△S=S-S0=260×10-4m2-10×10-6m2=2.599×10-2m2,
锅内气体对锅盖最大压力的增加量:
△F=△p△S=1×104Pa×2.599×10-2m2=259.9N,
因锅内气体对锅盖压力与锅体对锅盖的作用力是一对相互作用力,
所以,锅体对锅盖的最大作用力增加量:
△F′=△F=259.9N.
答:(1)使用这个高压锅时,锅内气体达到的最大压强是1.7×105Pa;
(2)若限压阀的质量增加m=10g,则在锅盖与锅体的咬合处,锅体对锅盖向下的最大作用力增大了259.9N.
点评 本题考查了重力公式、压强公式、二力平衡条件和相互作用力的应用,确定好受力面积是解题的关键.
| A. | 6V | B. | 4.5V | C. | 9V | D. | 15V |
| A. | 第一次物体受到的合力大,等于70N | |
| B. | 第二次物体受到的合力大,等于60N | |
| C. | 先后两次物体受到的合力之差等于30N | |
| D. | 先后两次物体受到的合力相等 |
| A. | 带同种电荷 | B. | 都带正电荷 | ||
| C. | 都带负电荷 | D. | 一个带正电荷,一个带负电荷 |
| A. | 磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线 | |
| B. | 该条形磁体的右端为N极,左端为S极 | |
| C. | 将一小磁针置于b点,其静止时N极指向左侧 | |
| D. | 由于a点没有磁感线经过,所以a处的磁场比b处弱 |