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高压起重气垫是一种适合地震救灾的起重工具．它有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．
（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度，内能．
（2）如果高压起重气垫在5s内可将10⁵N的物体举高0.1m，则其功率为多少？
（3）图乙中，质地均匀的长方体石板长为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是边长为20cm的正方形．气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？

解：（1）高压气瓶向气垫内充气时，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低．
（2）高压起重气垫做功：W=Gh=10⁵ N×0.1m=10000J，
功率为：P= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =2000W．
（3）将石板当做杠杆如图：

气垫和石板的接触面积是S=a²=（20cm）²=400cm²=0.04m²∵p= $\text{[math]}$ ，
∴气垫对石板的压力：F=pS=10⁶Pa×0.04m²=40000N．
质地均匀的长方体石板，重心在中心，根据杠杆的平衡条件：
气垫的中心离石板右端的距离：F×OA=G× $\text{[math]}$ ，
OA= $\text{[math]}$ =× $\text{[math]}$ =1.5m．
答：（1）降低；减少．
（2）高压起重气垫的功率是2000W．
（3）气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点1.5m．
分析：（1）做功改变物体的内能时，物体对外做功，内能会变小；
（2）已知重物的重力G=10⁵ N，举高h=0.1m，根据W=Gh可求出做的功，再已知时间t=5s，根据P= $\text{[math]}$ 可求出功率；
（3）已知气垫气压10⁶Pa，气垫和石板的接触面的边长是20cm．根据F=pS可求出气垫对石板的压力，将石板当做杠杆，根据杠杆的平衡条件可求出气垫的中心离石板右端的距离．
点评：本题涉及到的知识面比较广，有改变物体内能的方法，功的计算，功率的计算，压强公式的运用，杠杆的应用等．解答本题的关键是要理清题意，一定要沉着应对，一步一步的分析，切不可急于求成．

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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．
（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度

，内能

．如果高压起重气垫在5s内可将10⁵N的物体举高0.1m，则其功率为

W．
（2）图乙中，质地均匀的长方体石板长为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是边长为20cm的正方形．
①请在图乙中画出气垫恰好顶起石板时的阻力臂l₂．
②气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？

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4月20日，四川雅安发生7.0级地震，救援队员立即救灾工作．
（1）高压起重气垫是一种适合于地震救灾的起重工具．它由高压气瓶、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，可把重物举起一定高度．高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度

降低

，内能

减少

．
（2）使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1，撬棒的支点是

点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块，撬棒的支点是

点．
（3）利用热红外生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸存者．它利用红外热成像原理，通过探测受困者与周围温度的差异，形成人体图象；而可视生命探测仪利用光纤把细小的摄像探头深入废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次

反射

（反射/折射）传送回来，救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚．

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（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度

降低

，内能

减小

．
（2）如果高压起重气垫在5s内可将10⁵N的物体举高0.1m，则其功率为多少？
（3）图乙中，质地均匀的长方体石板长为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是边长为20cm的正方形．气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板右端的支点O多远？

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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，气垫放人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，当气垫气压高达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，气瓶内的气体温度

降低

，内能

减少

．
（2）如果高压起重气垫在5s内可将10⁵ N的重物举高0.1m，则其功率是多少？
（3）气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O多远？

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(1)高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度_______，内能_________。

(2)如果高压起重气垫在5s内可将10⁵N的重物举高0. 1m，则其功率是多少?

(3)气垫恰好顶起石板时，气垫的中心离石板右端的支点O多远?

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