Question

【题目】2016年4月16日，日本九州熊本县发生地震，震级7.3级，厄瓜多尔发生里氏7.8级强震，地震导致多处房屋坍塌．

高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具，它由如图甲所示的高压气瓶，气管、阀门与气垫连接而成．起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度．如图乙所示，质地均匀的长方体石板长2m，重为6×104N，当气垫内最高气压比外界高106Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面积是400cm2．

（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体内能____________，温度____________．

（2）气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O至少多远___________？

Answer 1

【答案】 减小 降低 1.5m

【解析】高压气瓶向气垫内充气时，气体会对外做功，内能转化为机械能，气瓶内气体的内能减小，温度降低。

将石板看作杠杆，以石板一端为支点O，气垫的中心为A点，根据可得，气垫对石板的支持力F=PS=106Pa×400×10-4m2=4×104N，

根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得： F×OA=G×

则

答：（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体内能减小，温度降低。

（2）气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O至少1.5m。