题目内容
2．
高压锅是生活中一种密闭的加热容器．锅盖中央有一出气口，孔上盖有限压阀，当锅内气压达到限定值时，限压阀被锅内气体顶起放出部分气体，实现了对锅内气体压强的控制．如图所示，某高压锅锅体的底面积S=260cm2，锅体侧壁竖直，出气孔横截面积S0=10mm2，限压阀质量为m0=70g，设大气压P0=105Pa，不计各处摩擦，排气孔孔壁和锅体厚度不计，求：（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．
课课优能力培优100分系列答案
优百分课时互动系列答案
家庭中每个月用电的度数，可以通过计量出来．小明家的该表月初和月末的示数如图所示，他家该月用电185kW•h．一个灯泡上标有“PZ220-40”字样，该灯泡的额定电压是220V；若把该灯泡接在110V的电路中，它的实际功率是10W．
小华发现电能表在10min内转了60转，用电器的总功率为500W．收费标准是0.5元/（kW•h），每天用电4h，她家一个月（30天）的电费是30元．
如图电路，电源电压保持不变，R0为定值电阻．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从左端滑到右端时，电流表从1.5A～0.5A，电压表从0～3V．则电源电压为（ ）| A． | 6V | B． | 4.5V | C． | 9V | D． | 15V |
如图所示，重100N的物体放在水平面上，小明第一次用竖直向上的70N的力提物体，第二次用竖直向上的40N的力提物体，比较两次物体受到的合力是（ ）| 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 |
请利用弹簧，弹簧测力计，细线等实验装置探究同一直线上方向不同的两个力合成的规律．提示：首先将弹簧的一端固定，再用两个测力计沿相反方向拉…
”代表弹簧，“
”代表细线，“
”代表测力计，请用字母“O”标出弹簧的受力点，并在测力计旁边标出“F1”、“F2”和“F合”（F1＞F2），请按上述要求画出图中第二第三幅图，将实验步骤操作图补充完整．
有甲乙两个轻质小球，它们的相互作用如图所示，两球情况不可能（ ）| 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 |