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2009年全国初中应用物理竞赛复赛试题

答案:2  悬赏:50  手机版
解决时间 2021-05-01 04:00
小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。

1.请你根据说明书给出的数小明家的高压锅锅体直径为24cm,排气孔内径为4mm。小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产这个锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为100g和60g。

1.请你根据说明书给出的数据,通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀。(说明书标有:当大气压为105Pa时,该锅最高温度为120℃。由图1可知,当锅内温度为120℃时,锅内压强p=1.8×105Pa,取g =10N/kg)

2.请你说明如果买另一种限压阀,使用时会出现什么问题。

需要具体求解过程,复制来的不要

最佳答案

首先,题目给错数据。“锅内压强p=1.8×105Pa”,应为“锅内压强p=1.8×10^5Pa——十的五次方。”如果不会用这种表达方式,就用文字说明吧。



题目简单。


24cm那个数据是多余的。



1.首先,要明白,这是一个“锅内温度为120℃时,锅内压强p=1.8×10^5Pa”受力平衡的问题,如果限压阀质量小,会压不住,达不到p=1.8×10^5Pa的效果;重,会使锅气压过大,产生危险。


假设适当的限压阀质量为M,则在p=1.8×10^5Pa时,限压阀刚好被顶起,此时作受力分析:


向上的,F锅=P*s,


向下的:G=m*g,F大气=P气*s)s为排气孔面积,(*注意要考虑大气压产生的力)


由受力平衡有


P*s=m*g+P气*s,s=3.14*r*r(*注意4mm,是直径)


代入数据计算,结果


m=100.48g。选100g的。


2.选60g的问题。限压阀质量轻,会在锅气压未达到p=1.8×10^5Pa时就开始减压排气,使锅内温度低于120度,煮东西熟得不够快。

全部回答

(1)设限压阀m克 由P=F/S

F=PS

mg=ps m=ps/g

m=1.8*105*3.14*(0.1)^2/g=59.63

应选60克的

(2)如果选100克的国内压强还要增大,打破锅的极限,要出危险!!!

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