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】
（1）减小；降低
（2）将石板当做杠杆如下图：

根据p= 可得气垫对石板的支持力：

F=pS=106Pa×0.2m×0.2m=4×104N，

根据F1L1=F2L2得：F×OA=G× ，

则OA= = =1.5m．

答：气垫的中心至少离石板右端的支点O的距离为1.5m

【解析】解：（1）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，气瓶内的气体的内能减小，温度降低；
【考点精析】通过灵活运用杠杆的平衡条件，掌握杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，称为杠杆平衡．杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡．杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2即可以解答此题．