中考物理命题热点突破技巧方法八大气和流体的压强.docx
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中考物理命题热点突破技巧方法八大气和流体的压强
中考物理命题热点突破技巧方法八:
大气和流体的压强
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大气和流体的压强
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大气和流体的压强
中考透视明确航向
主要考点有:
大气压强产生的原因及其生活中与大气压有关的一些现象和实例、对流体压强与流速关系的理解和认识,并能解释与之有关的一些现象等.
电梯探究提炼技法
考点一:
大气压强
命题角度1:
大气压在生活中的应用
[例1]:
医院体检抽血时,普遍采用如图所示的真空采血管,使用时将导管一端的针头插入被检查者的静脉,另一端的针头插入真空采血管,血液便自动流入采血管,此时的血液是( )
A.靠自身重力流入采血管 B.被真空吸入采血管
C.被空气压入采血管 D.由血压压入采血管
命题角度2:
托里拆利实验
[例2]:
(•锦州)关于托里拆利实验,下面说法中正确的是( )
A.玻璃管内径越大,管内和管外水银面高度差越小
B.往水银槽内多倒些水银,管内和管外水银面高度差增大
C.玻璃管倾斜,管内和管外水银面高度差不变
D.玻璃管内水银柱上方进入一些空气,管内和管外水银面高度差不变
考点二:
流体压强
命题角度1:
利用流体压强与流速的关系解释现象
[例3]:
(•自贡)如图所示,相信同学们都有过这样的经历:
下雨时,我们撑着一把伞步行在雨中,一阵大风吹来,雨伞往往会被向上吸起来.请你用学过的物理知识解释这个现象.
命题角度2:
机翼升力产生的原因
例4]:
(•锦州)如图所示,机翼上方的形状为曲线,下方形状近似于直线,则在相同时间内,机翼上方的气流通过的路程比下方气流通过的路程长,因而机翼上方空气流动速度比下方流动速度快,机翼上方受到的压强比机翼下方受到的压强 ,形成的压强差使飞机获得竖直向 的升力.
对点实战诊断达标
1.(•徐州)如图所示的汽车凹痕修复器,用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘就会紧贴在汽车凹痕处,再用力向外拉,使凹痕平复,吸盘能紧贴在车上是因为( )
A.大气压的作用 B.电荷间互相作用
C.电磁间相互作用D.人对吸盘的拉力
2.(•营口)下列说法正确的是( )
A.马德堡半球实验测出了大气压的数值
B.高压锅运用了液体沸点随气压的升高而降低的原理
C.洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理
D.拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而减小
3.(•江西)如图所示,下列现象中不能说明大气压存在的是( )
4.(•南通)用易拉罐、水、橡皮泥、酒精灯按图片位置体验大气压的存在,下列说法中不正确的是( )
A.易拉罐被压瘪说明大气压的存在
B.易拉罐被压瘪也可说明力能使物体发生形变
C.用酒精代替水注入罐中也能完成实验
D.罐口不用橡皮泥堵住也能观察到罐被压瘪
5.(•天河区一模)图甲是托里拆利实验装置,图乙是一个“自制气压计”(用插有细管的橡皮塞塞住装有水的瓶子口,下管口没入水中,通过上管口向瓶内吹气,水沿管上升到P点),P点与瓶内水面Q高度差为h3,下列说法错误的是( )
A.甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银gh1
B.甲图中的托里拆利实验中玻璃管倾斜,管内水银柱竖直高度不变
C.乙图中的自制气压计测出当地当时的大气压是ρ水gh3
D.同时带着两装置登山,会发现h1会变小,h3会增大
第5题图 第6题图
6.(•福建)我国完成了速度超过400km/h的高铁交会试验,两列高速运行的列车交会过程中,产生“强吸力”的原因是两车之间的空气( )
A.流速大,压强大B.流速小,压强小
C.流速大,压强小D.流速小,压强大
7.(•荆门)如图所示,未装满水的密闭小瓶上有一根两端开口的竖直细玻璃管,玻璃管内水柱高于瓶内水面,现用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,下列分析正确的是( )
A.吹气前,瓶内气体压强小于瓶外大气压强
B.吹气前,瓶内气体压强等于瓶外大气压强
C.吹气时,玻璃管中水柱升高
D.吹气时,玻璃管中水柱降低
8.(•长春)下列实例中,不能用流体压强与流速关系解释的是( )
A.飞机机翼获得升力
B.用活塞式抽水机抽水
C.火车站的站台设置安全线
D.两船并列航行时要保持安全距离
9.(•江岸区三模)如题图所示,以下四个关于“气体压强与流速的关系”的现象中,压强P1、P2大小关系正确的是( )
10.(薛城期中)将杯子里装满水,用纸片把杯口盖严,按住纸片,把杯子倒过来(如图甲),放手后,纸片 (填‘会’或‘不会’)掉下来,杯子里的水也不会流出来,这表明 .把杯子转到如图乙、丙所示的位置,纸片仍然不会掉下来,这说明 .
11.(•银川模拟)自来水笔吸墨水时,把笔的弹簧片按几下,墨水就进入橡皮管里去了,这是因为在按压弹簧片时排出了橡皮管里的大部分空气,使橡皮管里的气压 ;管外的墨水在 作用下进入管内.
12.(•杨浦区一模)1644年意大利科学家 首先用实验测定了大气压的值,但当时大多数人都不相信,直到1654年,著名的 实验,才使人们确信大气压强的存在并且很大.如果某地某时的大气压为1.01×105帕,则面积为10m2墙面上受到的大气压力为 N.
13.(春•泰兴市校级期末)高山上普通锅煮不熟饭,是因为高度越高大气压强就越 (选填“大”或“小”),普通锅密封性能差,从而使锅内水的沸点
(选填“小于”、“等于”、“大于”)100℃.
14.(春•绥德县校级月考)甲、乙、丙三人同时用托里拆利实验在同一教室测大气压,测得管内水银柱的长度分别为74.5cm、75.2cm、76.0cm,他们做实验时一人管中进了空气,另一人测量水银柱长度时没有把管竖直放好,只有一人测量正确,则当时教室中大气压的值是 cm水银柱.
15.(•襄阳)已知球体表面积计算公式为4πR2,R为球体的半径.若地球半径取6.0×106m,π取3.0,标准大气压取1.0×105Pa,则我们可以估算出大气层的重力为 N(结果用科学记数法表示).
16.(•东营)校园里时常出现小“旋风”,当“旋风”经过时,旋涡中心气流的速度 (选填“大”或“小”),旋涡内部气体压强 ,容易把地面上的纸屑“吸”向空中.
17.(•广州)如图,行驶中的汽车,车窗紧闭,当打开天窗时,天窗外空气流速 车内空气的流速,天窗外空气的压强 车内空气的压强(选填“>”“=”“<”).所以车内空气被“抽”到车外.
18.(春•江津区校级月考)如图所示,赛车的尾部会安装一个“气流偏导器”,它是依据流体中流速越大的位置压强越 的原理制成的,当赛车高速行驶时, (选填“增大”或“减小”)汽车对地面的压力.
19.(•桂林)小孩在路边靠近快速行驶的汽车是很危险的,其中一个原因是小孩靠近汽车一侧的空气流速较 ,形成的气压比另一侧 ,容易导致小孩被“吸”向汽车.(均选填“大”或“小”)
20.(•牡丹江)如图所示,一种卫生间的地漏结构像是一个“扣碗”倒扣在存水杯上.当存水杯中的水满后,由 原理可知,水就会从下水管流出.而下水管中的“异味”却不能通过地漏进入室内,若下水道堵塞了,可以用吸盘疏通,这是利用了 的作用.
21.(•聊城)如图甲所示,在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水.在 作用下,铁桶被压扁了;手握如图乙所示的两张纸,让纸自由下垂,在两张纸中间向下吹气,结果发现两张纸向中间靠拢,这表明气体流动速度越大的位置,压强越 .
22.(•日照)大气压是大气产生的压强,标准大气压等于 mm高水银柱产生的压强,其大小为1.013×105Pa.气体和液体都是流体,流体中流速越 的位置,压强越大.
23.
(1)大气压;800;
(2)当逐渐抽出里面的气体时,里面的压强会慢慢减小,大气对塑料片的压力会减小,当压力小于水和塑料片的重力时,塑料片就会下落.
23.(•苏州)如用所示,王老师在圆柱形玻璃杯内装满水,用平滑的塑料薄片紧贴水面盖住杯口,压紧后将杯子倒置,水和塑料片都不会掉下来,接着将倒置的杯子悬挂在玻璃钟罩内,封闭钟罩后用抽气机持续抽出钟罩内的空气,直至塑料片掉下.已知杯中水和塑料片总质量为100g,倒置后杯和水与塑料片的接触面积为12.5cm2.(不考虑分子间作用力)
(1)塑料片不掉下来说明了 的存在,通过计算可知,当钟罩内气压降到 Pa时,塑料片会掉下.(g取10N/kg)
(2)王老师在实际操作中发现,抽气至钟罩内气压为30kPa时,玻璃杯内出现了一些小气泡,继续抽气至钟罩内气压为8kPa时,塑料片就掉下了,请你对此时塑料片掉下的现象作出合理的解释:
.
24.(春•澧县期中))用如图所示装置粗略测量大气压的值。
把吸盘用力压在玻璃上排出吸盘内的空气,吸盘压在玻璃上的面积为4×10-4m2。
轻轻向挂在吸盘下的小桶内加沙子。
吸盘刚好脱落时,测出吸盘、小桶和沙子的总质量为3.2kg。
则大气对吸盘的压力为
N(g取10N/kg),大气压的测量值为 Pa。
若吸盘内的空气不能完全排出,则大气压的测量值比实际值偏 。
第24题图 第25题图
25.(春•温州期末)如图所示高压锅的示意图,锅盖上有一个空心柱为排气孔,空心柱上戴着一个帽子为限压阀,当高压锅内气体的压强超过安全值时,锅内气体就会冲开限压阀,气体跑出一部分,使锅内气体减小.现有一个直径为24厘米,空心柱小孔的横截面积为10平方毫米,限压阀的质量为100克的高压锅,要用它来煮饭,若当时的大气压为1.0×105Pa,g取10牛/千克.则:
(1)此高压锅内气体达到的最大压强为多少?
(2)经商品质量检验部门检测,此高压锅内气体的最大压强不能超过1.8×105Pa,要使此高压锅能继续安全使用,原来的限压阀还能用吗?
若不能,应再配一个质量为多大的限压阀.
综合拓展升华能力
26.(•平谷区二模)如图所示,密闭的玻璃罩内放有三个小实验装置:
一个是弹簧测力计测金属块重力,一个是装满水的杯子,杯口用塑料薄片覆盖并倒置悬挂在玻璃罩内,另一个充气的气球.在用抽气机不断抽去罩内空气的过程中,下列判断中,不正确的是( )
A.充气的气球会变大
B.弹簧测力计的示数会变小
C.玻璃杯中的水和塑料片会会掉下来
D.金属块质量会不变
27.(•眉山)如图所示,甲、乙容器中分别盛有水和酒精,当在A处沿水平方向快速吹气时,会发现B、C管中的液体上升到一定高度,则h1:
h2= ,B、C管中的液体上升的原因是A处空气流速加快, .(ρ酒精=0.8×103kg/m3)
28.(•岳阳)如图是一款新型无叶电风扇,与传统电风扇相比,具有易清洁、气流稳、更安全等特点.工作时,底座中的电动机将空气从进风口吸入,吸入的空气经压缩后进入圆环空腔,再从圆环空腔上的缝隙高速吹出,夹带周边的空气一起向前流动,导致圆环空腔正面风速远大于背面风速,风扇正常运行时,圆环空腔正面气体压强 背面气体压强;相同时间内,圆缝口流出空气的质量 进风口空气的质量(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”).
29.(•宜宾)利用容积为10cm3的注射器、弹簧测力计和刻度尺可粗略测出大气压的值.
(1)实验的原理是 ;
(2)把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是 ,然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔;
(3)如图所示,水平向左缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞 时,记下弹簧测力计的示数为19N;
(4)用刻度尺测出注射器 长度为5cm,这样就不用测活塞的直径也能算出活塞横截面积;
(5)则大气压的值为 Pa;
(6)提出提高该种测量大气压值精确度的一条建议:
.
大气和流体的压强
例1.D.解析:
真空采血管在组装后应保持一定的负压,即真空试管内气体的压强低于大气压,针头插入检查者的静脉时,在检查者血压的压力下,血液流入真空采血管.
例2.C.解析:
A、玻璃管内径的大小不会影响水银柱的高度,故A错误;
B、往水银槽内多倒水银,也不会影响水银柱的最终高度,故B错误;
C、水银柱的高度是指垂直高度,倾斜会使长度增加,但高度不变,故C正确;
D、玻璃管内顶部进入空气,产生一定的压强,会使水银柱的高度减小,故D错误.
例3.解析:
大风吹来时,伞上方的空气流速大于下方的空气流速,而气体流速较大的地方压强较小,因此伞下方的气压大于伞上表面的气压,所以伞会被向上吸起来.
例4.小;上.解析:
相等的时间内,空气经过机翼上面的路程大于下面的路程,机翼上面的空气流速大于下面的流速,机翼上面的压强小于下面的压强,出现压强差,出现了压力差,这个压力差就是机翼向上的升力.
1.A.解析:
用气泵抽出吸盘中的空气,吸盘内大气压几乎为零,吸盘就在外界的大气压的作用下紧贴在车上,这是大气压的应用;故A正确,BCD错误.
2.C.解析:
A、最早测出大气压的实验是托里拆利实验,马德堡半球实验证明大气压的存在,故A错误;
B、压强越大,沸点越高,因此高压锅就是利用液体沸点随气压的升高而升高的原理,故B错误;
C、洗手盆的排水管用U形“反水弯”防臭是利用了连通器原理,故C正确;
D、拦河大坝上窄下宽是由于液体压强随深度的增加而增加,故D错误.
3.D.解析:
A、用抽气筒从b管向外抽气,瓶内的气压减小,气球会在外界大气压的作用下被压大,故A不符合题意;
B、堵上小孔,瓶子里的水由于受到外界气压的作用倒不出来,故B不符合题意;
C、将带有玻璃管的空试管加热后,倒插入水中,试管内的空气会变冷,气压减小,水会在外界大气压的作用下被压入试管,故C不符合题意;
D、连通器里面的水不流动时,水面保持相平,不能证明大气压是存在的,故D符合题意.
4.D.解析:
A、用橡皮泥堵住罐口,把酒精灯撤去,让易拉罐自然冷却,发现易拉罐被压瘪,这是由于大气压的作用,故A正确;
B、易拉罐被压瘪说明力可以使物体发生形变,故B正确;
C、用酒精代替水注入罐中,酒精容易蒸发变为酒精蒸气,撤去酒精灯,酒精蒸气遇冷液化为液体,罐内气压减小,大气压也能将易拉罐压瘪,故C正确;
D、罐口不用橡皮泥堵住,把酒精灯撤去,罐内的气体压强和外界的大气压相等,易拉罐不会被压瘪,故D错误.
5.C.解析:
A、图中h1高度才是水银柱的垂直高度,它产生的压强与大气压大小相等ρgh1,则甲图中的托里拆利实验装置测出当地的大气压是ρ水银gh1;故A正确;
B、在大气压的测量实验中,运用了平衡法﹣﹣大气压大小等于水银柱产生的压强.当玻璃管倾斜后,虽长度增大,但管内水银柱竖直高度不变,故B正确;
C、因为自制气压计用瓶盖封严图甲的瓶口,与外界气压不通,P点与瓶内水面Q高度差为h3,不是液面的垂直高度,所以乙图中的自制气压计不能测出当地当时的大气压是ρ水gh3,故C错误.
D、大气压随高度的增加而减小,因此带着两装置登山,甲图中h1会变小,乙图“自制气压计”登山后,瓶外气压减小,瓶内气压不变,因此瓶内管子水面上升,h3会增大,故D正确.
6.C.解析:
两列高速运行的列车交会过程中,两列高速列车之间的空气流动速度很大,压强小,两列车外侧的压强不变,车受到外侧压强大于车内侧受到的压强,两列车产生“强吸力”,故C正确.
7.C.解析:
(1)由题知,玻璃管内水柱高于瓶内水面,所以瓶内气体压强大于瓶外大气压强.故AB错误;
(2)用一根饮料吸管水平靠在玻璃管的上端吹气,玻璃管上方空气的流速增大,压强减小,玻璃管中液体受到向上的压强大于向下的压强,液面上升.故C正确,D错误.
8.B.解析:
A、飞机的机翼呈现流线型,故飞机在运动时,其机翼上方的空气流速快,压强小,而机翼下方的空气流速慢,压强大,故机翼受到一个向上的压强,所以飞机能起飞,故A不符合题意;
B、抽水机抽水,通过活塞上移使活塞下方的桶内气压减小,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压,故B符合题意;
C、当火车驶过车站时,安全线以内的地方空气流速增大压强减小.人外侧受到的压强大于内侧受到的压强,人被压向列车,发生交通事故,所以火车站的站台设置安全线,故C不符合题意;
D、两艘并列同向行驶的船只,两船之间的水流通道变窄,流速变大,压强变小,小于两船外侧的压强,会形成向内的压强差,使船相撞,所以,两船并列航行时要保持安全距离.故D不符合题意.
9.A解析:
A、如图物体上表面平直,下表面向下弯曲,相同时间内,空气经过下方的路程比上方路程长,下方流速大,压强小,即p1>p2.故A正确;
B、如图物体上下表面凸起程度相同,相同时间内,空气经过两面的路程相同,速度相同,压强相同,即p1=p2.故B不正确;
C、对着两张纸的中间吹气,两张纸中间的空气流速变大,压强变小,小于纸外侧的大气压,但外侧压强相同,即p1=p2.故C不正确;
D、如图用漏斗从乒乓球上方吹气,乒乓球上方气流速度大于下方的气流速度,则上方压强小于下方压强,即p1<p2.故D不正确.
10.不会;大气中存在压强;大气向各个方向都有压强.
解析:
大气向各个方向都有压强,且此压强很大,能够支撑杯中水产生的压强,所以纸片不会掉下来;甲图说明大气对纸片有向上的压强,乙、丙图说明大气有向其它方向的压强,进一步推理可知大气向各个方向都有压强.
11.减小;大气压.解析:
自来水笔吸墨水时,先把弹簧片压下,排出了管内部分空气,再把弹簧片放开,管内气体体积增大,气压就变小了,管外墨水在大气压作用下,进入管内.
12.托里拆利;马德堡半球;1.01×106.解析:
1644年意大利科学家托利拆利首次测定了大气压的值,后过用他的名字命名了这一著名的实验,1654年,马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在;面积为10m2墙面上受到的大气压力为:
F=pS=1.01×105Pa×10m2=1.01×106N.
13.小;小于.解析:
高山上普通锅煮不熟饭,是因为高度越高大气压强越小.普通锅密封性能差,从而使锅内水的沸点小于100℃.
14.75.2.解析:
管中混有空气的情况下,由于管内空气会对水银柱产生一个向下的压强,故管内水银柱高度会偏低.
若玻璃管没有竖直放置,则刻度尺测量的是玻璃管的长度而非高度,故测量出来的值会比高度大些.
由上可知三个测量结果为:
没有竖直放置的情况下测量结果是最大的,管中混有空气的情况下测量结果是最小的.故正确的测量结果应该是75.2cm.
15.4.32×1019.解析:
地球的表面积:
S=4πR2=4×3.0×(6.0×106m)2=4.32×1014m2,
标准大气压取1.0×105Pa,由p=可得,大气对地球表面的压力:
F=p0S=1.0×105Pa×4.32×1014m2=4.32×1019N,
地球大气层的总重力等于大气层对地球表面的压力,即G=F=4.32×1019N.
16.大;小.解析:
校园里时常出现小“旋风”,当“旋风”经过时.旋涡中心内部气流高速旋转,内部气体流速大,压强小,外部气体流速小,压强大,所以地面上的纸屑“吸”向空中.
17.>;<.解析:
汽车开动后,车外的空气相对汽车要比车内的空气流动快,那么,流速快的地方压强小,天窗外空气的压强小于车内空气的压强,所以车内空气被“抽”到车外.
18..小;增大.解析:
流体压强与流速的关系:
流速越大,压强越小;流速越小,压强越大.由于气流偏导器上表面平直,下表面凸起,所以当跑车高速行驶时,流过气流偏导器上方的空气速度较慢,压强较大;而流过下方的空气速度较快,压强较小,向下的压强差会增加轿车对地面的压力,提高车轮的抓地性能.
19.大;小.解析:
汽车行驶过程中,汽车的速度很大,人靠近汽车时,使人和汽车之间的空气流动速度增大,压强减小,人外侧的压强不变,外侧压强大于内侧压强,人在内外侧压强差的作用下被压向列车,容易发生事故.
20.连通器;大气压力.解析:
(1)根据地漏的结构图可知,存水杯上端开口,底部连通,构成连通器,当存水杯中的水满后,由连通器原理可知,水就会从下水管流出.而下水管中的“异味”却不能通过地漏进入室内;
(2)皮碗堵住下水口,上下按压和提拉皮碗,是为了排出皮碗内的空气,使下水口间无空气,堵塞物在大气的压力作用下被疏通.
21.大气压;小.解析:
在铁桶内放少量的水,用火加热,水沸腾之后把桶口堵住,然后浇上冷水,铁桶内的水蒸气遇冷液化成小水珠,气压减小,桶内的压强小于外界大气压,在大气压的作用下,铁桶被压扁了.
当向两张纸中间吹气时,中间的空气流动速度增大,压强减小.纸外侧的压强不变,纸受到向内的压强大于向外的压强,受到向内的压力大于向外的压力,纸在压力差的作用下向中间靠拢,说明气体流速越大的地方压强越小.
22.760;小.解析:
①托里拆利最先通过实验的方法测量了大气压的数值,在托里拆利实验中,一个标准大气压可以支持起760mm的水银柱,可算出1个标准大气压的值为1.013×105Pa.
②流体的压强与流速的关系:
在气体和液体中,流速越大的位置压强越小,流速越小的位置压强越大.
23.
(1)大气压;800;
(2)当逐渐抽出里面的气体时,里面的压强会慢慢减小,大气对塑料片的压力会减小,当压力小于水和塑料片的重力时,塑料片就会下落.
解析:
(1)塑料片不掉下来是因为受到了大气压的作用;
水和塑料片的总重力为G=mg=0.1kg×10N/kg=1N;由于大气压力的存在使得玻璃片不下落,则大气产生的压力等于水和玻璃片的重力,即F=1N;
则大气的压强为:
p===800Pa;
(2)塑料片由于受到大气的压力,所以才不会下落,当逐渐抽出里面的气体时,里面出现了气泡,气泡会产生向下的压力,使得玻璃片受到的压力变大,外界大气对塑料片的压力会减小,当压力小于水和塑料片的重力时,塑料片就会下落.
24.8×104;小.解析:
大气对吸盘的压力F=G=mg=3.2kg×10N/kg=32N;
大气压的测量值p===8×104Pa;
若吸盘内的空气很难完全被排出,拉动过程中的形变、接触面有可能带有杂质等因素都会使拉力变小,这样大气压的测量值也会相应偏小.
25.解析:
(1)原来的限压阀对出气口的压力:
F=G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
空心柱小孔的横截面积S=10mm2=1×10﹣5 m2,当时的大气压p0=1×105Pa,
原来的限压阀对出气口的压强:
p1===1×105Pa.
高压锅内气体达到的最大压强:
p内=p0+p1=1×105Pa+1×105Pa=2×105Pa;
(2)因为p内=2×105 Pa>1.8×105 Pa,所以不能继续使用,
要使此高压锅能继续安全使用,应减小锅内气体达到的最大压强p内,
此时限压阀对出气口的压强:
p限=p最大﹣p0=1.8×105Pa﹣1×105Pa=0.8×105Pa,
由p=可得,此时作用在出气口的压力:
F限=p限S=0.8×105Pa×1×10﹣5 m2=0.8N,
此时限压阀的重力:
G′=F限=0.8N,
配制的限压阀的质量:
m′===0.08kg=80g.
答:
(1)锅内气体能达到的最大压强是2
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