题目

题型：0117 期末题难度：来源：

某学校组织学生到某厂的锅炉车间进行实践活动。活动中锅炉技术师傅介绍了锅炉的一些配套设备及工作原理，下面就一些设备的设计用我们所学的知识给予计算或说明.
（1）图甲为锅炉保险阀，安全压强值P=1.2×10⁵Pa，当蒸汽压力超过安全值时，圆柱体铁锤A被顶起，排出部分蒸汽。已知A的底面积S=10cm²，则铁锤质量不能超过多少?（p_外=1.0×10⁵Pa）
（2）图乙为锅炉的冷水自控装置，小水箱与锅炉相连，它们组成了一个连通器.浮球C和活塞B及连杆OC组成了一个杠杆来控制进水管的水的流出.当杠杆呈水平状态时，浮球一半的体积浸入水中，塞子B刚好顶住自来水进口.已知浮球体积为500cm³，OC=25cm，OD=1cm，塞子B横截面积为1cm²，由此算出进水管压强为多大?（不计杠杆、塞子、浮球的质量，g=10N/kg）
（3）小水箱中的杠杆若以浮球受到的浮力为动力，则此杠杆是省力还是费力?若不用此杠杆，在进水管的水压不变的情况下，直接用浮球将活塞顶住，则活塞的体积至少为多大?

答案

（1）p_内-p_外=F/S=G/S=mg/S，所以：m=2kg
（2）F_浮·OC=F_压·OD，F_压=62.5N，p_压=F_压/S′=6.25×10⁵Pa
（3）省力杠杆；F_浮′=F_压=ρ_水gV′，V′=6250cm³。