Question

某中學“研究性學習”課題組到某廠的鍋爐車間進行實踐活動，重點研究鍋爐供水自動控制裝置及燃料燃燒兩方面的問題．
圖1為冷水自控裝置，水箱與鍋爐相連，當杠桿OC呈水平狀態時，浮球C受到3.2N豎直向上的浮力，塞子B剛好頂住自來水進口．已知CD=1.8cm，OD=l.2cm，塞子B的橫截面積為1.0cm²，活塞、連桿及杠桿的重力忽略不計．請計算：
（1）杠桿處于水平平衡時自來水對活塞的壓強為多大？
（2）圖2是鍋爐工作時的外景，你發現的主要問題是什么？

Answer 1

分析：（1）已知動力、動力臂和阻力臂，利用杠桿平衡的條件的條件求出阻力；由于杠桿D點受到的阻力與水對塞子B的作用力相等，再根據壓強的計算公式P=

F

S

求出壓強的大小．
（2）從環境污染方面進行分析．

解答：解：（1）以O點為轉動點，由杠桿平衡條件得：F_浮?（CD+OD）=F?OD
則F=

CD+OD

OD

F_浮=

1.8cm+1.2cm

1.2cm

×3.2N=8N，
杠桿處于水平平衡時自來水對活塞的壓強為：P=

F

S

=

8N

1×10-4m2

=8×10⁴Pa；                                                            
（2）濃煙滾滾，燃料沒有充分燃燒，造成空氣污染． 
答：（1）杠桿處于水平平衡時自來水對活塞的壓強為8×10⁴Pa；
（2）濃煙滾滾，燃料沒有充分燃燒，造成空氣污染．

點評：本題綜合考查杠桿平衡條件的應用情況、壓強公式靈活應用以及環境污染等知識，本類型題要求牢固掌握杠桿和壓強知識．