题目内容
20．
如图所示为锅炉保险阀门示意图，在锅炉内的水开始沸腾后，会产生大量水蒸气，使锅炉内气体压强增大．当锅炉内气体压强超过设定值时，阀门会被顶开，蒸汽会跑出一部分，锅炉内气体压强减小．已知阀门S的面积为2cm2，AB=2AO，B处所挂重物的重力为20N，若锅炉内的水持续沸腾使气体压强达到最大，设保险阀门杠杆OB在水平位置平衡，杠杆和阀门的质量忽略不计，大气压强为P大气=1.0×104Pa．求：（1）阀门S对杠杆OB的作用力F，为多少牛？
（2）此时锅炉内气体的压强P蒸汽为多少帕？
分析 （1）根据杠杆平衡条件可求得阀门S对杠杆OB的作用力FA；
（2）锅炉内的蒸汽对阀门有向上的作用力，大气对阀门有向下的作用力，锅炉内气体达到最大压强时，阀门对杠杆的作用力FA=F蒸汽-F大气，由压强公式可求得阀门对杠杆的作用力，然后利用压强公式求得此时锅炉内气体的压强．
解答 解：（1）由杠杆平衡：G×OB=FA×OA，
可得，阀门S对杠杆OB的作用力FA=$\frac{G×OB}{OA}$=$\frac{20N×3OA}{OA}$=60N，
（2）锅炉内气体达到最大压强时，阀门对杠杆的作用力FA=F蒸汽-F大气，
由压强公式p=$\frac{F}{S}$可得F=pS，
则阀门对杠杆的作用力FA=F蒸汽-F大气=p蒸汽S-p大气S，
则锅炉内气体的压强p蒸汽=$\frac{{F}_{A}}{S}$+p大气=$\frac{60N}{2×1{0}^{-4}{m}^{2}}$+1.0×105Pa=4.0×105Pa．
答：（1）阀门S对杠杆OB的作用力F，为60N；
（2）此时锅炉内气体的压强P蒸汽为4.0×105Pa．
点评 本题综合性较强，涉及到压强的计算、单位换算、杠杆平衡条件．在解题时要认真分析，根据所学公式解题．
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在探究“阻力对物体运动的影响”的实验中，小刘完成了如图所示的实验．
8．下列实例中，目的是为了减小摩擦的是（ ）
| A． | 浴室脚垫做的凹凸不平 | B． | 用橡胶制作自行车的闸皮 | ||
| C． | 自行车轴承中装有滚珠 | D． | 旅游鞋底有凹凸的花纹 |
如图为常用的电热饮水机，水桶容量为20L，热水箱容量为1L，图乙是它的电路原理图，其中S是温控开关，R1是定值电阻，其阻值为990Ω，R2是加热电阻，其阻值为110Ω．
10．
随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小红家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌如表），安装在卫生间的墙上．小红在使用过程中发现：
（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率．
（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压．
（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻．
随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小红家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌如表），安装在卫生间的墙上．小红在使用过程中发现：| 某型号电热水器 | |
| 额定电压/V | 220 |
| 额定电功率/W | 2420 |
| 容积/dm3 | 50 |
| 商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮 | |
（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压．
（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻．