Question

（2010?宣武區(qū)二模）如圖所示，是小明家使用的高壓鍋示意圖．鍋蓋的直徑為24cm，鍋蓋上的空心柱為橫截面積是0.1cm²的排氣孔，空心柱上帶有限壓閥．當(dāng)高壓鍋內(nèi)氣壓超過安全值時(shí)，鍋內(nèi)的氣體會(huì)頂起限壓閥跑出一部分，使鍋內(nèi)氣壓減小，以保證高壓鍋安全使用．若此高壓鍋工作時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．則為保證安全使用高壓鍋，應(yīng)配備一個(gè)質(zhì)量為

50

g的限壓閥．（g取10N/kg，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取l.0×10⁵ Pa）

Answer 1

分析：根據(jù)平衡力的知識(shí)，當(dāng)高壓鍋工作時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)為1.5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，限壓閥受重力、外面氣壓的壓力、內(nèi)部氣壓的壓力的作用，在這三個(gè)力的作用下保持平衡．

解答：解：根據(jù)題意得：
G_閥+p₀S_閥=p_內(nèi)S_閥
則：G_閥=p_內(nèi)S_閥-p₀S_閥
=l.5×10⁵ Pa×0.1×10^-4m²-1.0×10⁵Pa×0.1×10^-4m²
=0.5N
m=

G閥

g

=

0.5N

10N/kg

=0.05kg=50g
故答案為：50．

點(diǎn)評(píng)：此題通過高壓鍋的工作原理考查了二力平衡條件的應(yīng)用，及壓強(qiáng)、壓力和質(zhì)量、重力的計(jì)算，對(duì)閥門進(jìn)行受力分析得出各力之間的關(guān)系，是解決此題的關(guān)鍵．