某学校组织学生到某厂的锅炉车间进行实践活动．活动中锅炉技术师傅介绍了锅炉的一些配套设备及工作原理，下面就一些设备的设计用我们所学的知识给予计算或说明．（1）图甲为锅炉保

Question

某学校组织学生到某厂的锅炉车间进行实践活动．活动中锅炉技术师傅介绍了锅炉的一些配套设备及工作原理，下面就一些设备的设计用我们所学的知识给予计算或说明．
（1）图甲为锅炉保险阀，安全压强值P=1.2×10⁵Pa，当蒸汽压力超过安全值时，圆柱体铁锤A被顶起，排出部分蒸汽．已知A的底面积S=10cm²，则铁锤质量不能超过多少？（p_外=1.0×10⁵Pa）
（2）图乙为锅炉的冷水自控装置，小水箱与锅炉相连，它们组成了一个连通器．浮球C和活塞B及连杆OC组成了一个杠杆来控制进水管的水的流出．当杠杆呈水平状态时，浮球一半的体积浸入水中，塞子B刚好顶住自来水进口．已知浮球体积为500cm³，OC=25cm，OD=1cm，塞子B横截面积为1cm²，由此算出进水管压强为多大？（不计杠杆、塞子、浮球的质量，g=10N/kg）
（3）小水箱中的杠杆若以浮球受到的浮力为动力，则此杠杆是省力还是费力？若不用此杠杆，在进水管的水压不变的情况下，直接用浮球将活塞顶住，则球的体积至少为多大？

Answer 1

（1）由题知：p铁+p外≤p安铁锤产生压强：p铁＝Fs＝Gs＝mgs∴p铁+p外≤p安∴p铁≤p安-p外mgs≤p安−p外∴m≤(p安−p外)sg＝(1.2×105Pa−1.0×105Pa)× 10×10−4m2 10N/kg＝2kg（2）如图乙，由题知：v排...