Question

【題目】2016年4月16日，日本九州熊本縣發生地震，震級7.3級，厄瓜多爾發生里氏7.8級強震，地震導致多處房屋坍塌．
高壓起重氣墊是一種適合于地震救災的起重工具，它由如圖甲所示的高壓氣瓶，氣管、閥門與氣墊連接而成．起重時，氣墊放入重物與地面的間隙之間，由高壓氣瓶向氣墊內充氣，氣墊在短時間內可把重物舉起一定高度．如圖乙所示，質地均勻的長方體石板長2m，重為6×104N，當氣墊內氣壓比外界高106Pa時，石板恰好被頂起，此時氣墊和石板的接觸面積是400cm2 ．
（1）高壓氣瓶向氣墊內充氣時，氣瓶內的氣體內能 ， 溫度 ．
（2）氣墊恰好頂起石板時，氣墊的中心離石板右端的支點O至少多遠？

Answer 1

【答案】
（1）減小；降低
（2）將石板當做杠桿如下圖：

根據p= 可得氣墊對石板的支持力：

F=pS=106Pa×0.2m×0.2m=4×104N，

根據F1L1=F2L2得：F×OA=G× ，

則OA= = =1.5m．

答：氣墊的中心至少離石板右端的支點O的距離為1.5m

【解析】解：（1）高壓氣瓶向氣墊內充氣時，氣體會對外做功，內能轉化為機械能，氣瓶內的氣體的內能減小，溫度降低；
【考點精析】通過靈活運用杠桿的平衡條件，掌握杠桿平衡：杠桿在動力和阻力的作用下靜止或勻速轉動時，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動力 ×動力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2即可以解答此題．