水的沸點與水面上方氣壓有關(guān)，氣壓越大水的沸點越高。下表給出了水面上方氣體壓強與沸點的對應關(guān)系。技術(shù)員小陳利用這一關(guān)系，設(shè)計了如圖所示的鍋爐水溫控制裝置：圖中OC為一可繞O點旋轉(zhuǎn)的橫桿（質(zhì)量不計），在橫桿上的B點下方連接著閥門S，閥門的底面積為3cm，OB長度為20cm，橫桿上A點處掛著重物G，OA長度為60cm。對水加熱時，隨著水溫升高，水面上方氣壓增大，當壓強增大到一定值時，閥門S被頂開，使鍋爐內(nèi)氣體壓強減小，水開始沸騰。當重物G掛在不同位置時，鍋爐內(nèi)水面上方氣體壓強可達到的最大值不同，從而控制鍋爐內(nèi)水的最高溫度。

（1）當鍋爐內(nèi)水的溫度達到沸騰時，鍋爐內(nèi)氣體的壓強是多少？
（2）當大氣壓強為 Pa時，將G掛在A位置，鍋爐內(nèi)水沸騰時的溫度為，求此時閥門底部受到的氣體壓力和上部受到的大氣壓力的差值是多少？（計算時可認為閥門上、下底面積相等）
（3）當大氣壓強為 Pa時，要使鍋爐內(nèi)水的溫度達到時沸騰，應將G掛在離O點多遠處？
壓強（Pa）




沸點（）
100
110
120
130
(1) 2.0×105Pa (2)30N(3)24cm

試題分析：（1）查表可知：鍋爐內(nèi)水溫為120℃時，鍋爐內(nèi)氣體壓強為P=2.0×105Pa
（2）閥門所受氣體的壓力差為：
  
（3）查表知，鍋爐內(nèi)水的溫度為110℃時，鍋爐內(nèi)氣體壓強為，此時閥門受到的氣體壓力的差值為
根據(jù)杠桿平衡條件有 
通過上面兩式，則得
  
點評：本題考查了大氣壓強以及相應杠桿知識。壓強也是由受力產(chǎn)生，因此在分析壓強時，將其轉(zhuǎn)化為受力平衡問題。
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在托里拆利實驗時，玻璃管上部進入一部分空氣．現(xiàn)以管的下端為軸使管在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)一個角度，則
A．管內(nèi)水銀柱的液面高度將不變，水銀柱的長度將變大
B．管內(nèi)水銀柱的液面高度將變低，水銀柱的長度將變大
C．管內(nèi)水銀柱的液面高度將變低，水銀柱的長度將不變
D．管內(nèi)水銀柱的液面高度將變低，水銀柱的長度將變小
 

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列說法中錯誤的為（　　）
A．能源是有限的，無節(jié)制地利用常規(guī)能源，是一種盲目的短期行為
B．根據(jù)能量守恒，能源應該是取之不盡，用之不竭的
C．能源的開發(fā)和利用，必須同時考慮其對生態(tài)環(huán)境的影響
D．不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機，加強環(huán)境保護的重要途徑

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示，在長為L=56cm的一端封閉、另一端開口向上、粗細均勻、導熱良好豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著長為L1=50cm的理想氣體，管內(nèi)外的溫度均為27℃�，F(xiàn)緩慢對玻璃管進行加熱，最終水銀柱剛好到達與玻璃管開口相平處靜止。（大氣壓強是p0=76cmHg）求：

①此時玻璃管內(nèi)氣體的溫度為多少？
②此過程中玻璃管內(nèi)的氣體對外界       （填“做正功”、“做負功”或“不做功”），氣體的內(nèi)能       （填“增加”、“減少”或“不變”）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)變化過程如P－T圖上abcd圖線所示，其中bc⊥ab，cd∥ab，由圖線可知
A．a(chǎn)b過程，氣體不做功B．bc過程氣體膨脹對外做功
C．cd過程，外界壓縮氣體做功D．da過程，氣體膨脹對外做功

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如右圖所示，上端封閉的玻璃管插在水銀槽中，管內(nèi)封閉著一段空氣柱，管內(nèi)外水銀面的高度差為，若使玻璃管繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度，則管內(nèi)外水銀面的高度差h和管內(nèi)氣體長度l將（      ）
A．h增大B．h減小C．增大D．減小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一位質(zhì)量為60 kg的同學為了表演“輕功”，他用打氣筒給4只相同的氣球充以相等質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體)，然后將這4只氣球以相同的方式放在水平放置的木板上，在氣球的上方放置一輕質(zhì)塑料板，如圖所示.

(1)關(guān)于氣球內(nèi)氣體的壓強，下列說法正確的是(   )
A.大于大氣壓強
B.是由于氣體重力而產(chǎn)生的
C.是由于氣體分子之間的斥力而產(chǎn)生的
D.是由于大量氣體分子的碰撞而產(chǎn)生的
(2)在這位同學慢慢站上輕質(zhì)塑料板中間位置的過程中，球內(nèi)氣體溫度可視為不變.下列說法正確的是(   )
A.球內(nèi)氣體體積變大      B.球內(nèi)氣體體積變小
C.球內(nèi)氣體內(nèi)能變大      D.球內(nèi)氣體內(nèi)能不變
(3)為了估算氣球內(nèi)氣體的壓強，這位同學在氣球的外表面涂上顏料，在輕質(zhì)塑料板面向氣球一側(cè)的表面貼上間距為2.0 cm的方格紙.表演結(jié)束后，留下氣球與方格紙接觸部分的“印跡”，如圖所示.若表演時大氣壓強為1.013×105 Pa，取g="10" m/s2，則氣球內(nèi)氣體的壓強為 _______ Pa.(取4位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

開口向下的玻璃管插入水銀槽中，管內(nèi)封閉有長為Ｈ的水銀柱，上端為空氣，管內(nèi)外水銀面的高度差為h．若緩慢地向上提起玻璃管時，Ｈ、h的變化為（      ）
A．h和Ｈ都增大　B．h和Ｈ都減少　　
C． h增大，Ｈ減少　　　D．h減少，Ｈ增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法正確的是（     ）
A．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力
B．氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時間作用在器壁上的平均作用力
C．氣體分子熱運動的平均動能減少，氣體的壓強一定減小
D．單位體積積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強一定增大

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