《2025年暑假作业教育科学出版社八年级物理》

12. 图 6-7 是水上乐园飞行表演,表演者双脚站在向下喷水的踏板上,水柱将人向上顶起,人在空中时而加速上升,时而急速翻滚,时而加速下降,还能在空中竖直悬停。下列说法不正确的是(B)。
A.踏板向下喷水,人向上升起,利用了物体间力的作用是相互的原理
B.加速上升过程中,表演者处于平衡状态
C.加速下降过程中,若人所受力全部消失,人将做匀速直线运动
D.人在空中竖直悬停时,人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力

答案： B

13. 如图 6-8 甲、乙所示,小明家的高压锅锅体直径为 24cm,排气孔洞面积为$ 12.5mm^2,$排气孔盖着限压阀,当锅内气压达到预定值时,限压阀将被顶起,让锅内保持稳定气压,防止锅体破裂或爆炸等安全事故的发生。小明不慎丢失了锅的限压阀,当他到商店购买时售货员告诉他,生产高压锅的厂家提供的限压阀有两种,孔径相同,质量分别为 100g 和 60g。(锅外大气压为$ 1.0×10^5Pa,$锅内最高温度与锅内气压的关系如图 6-8 丙所示)

(1)如果高压锅烹饪温度为 100℃,锅内气压为多少？此时是否需要使用限压阀？
(2)为了使锅内最高温度可以达到 120℃,请通过计算说明,小明应该买哪一种限压阀？

答案：
(1)由图丙可知，当锅内温度为100℃时，锅内气压为$1.0×10^{5}Pa$。此时锅内外气压相等，不需要使用限压阀。
(2)由图丙可知，锅内温度为120℃时，锅内气压$p_{内}=1.8×10^{5}Pa$。限压阀受力平衡：$p_{内}S = p_{0}S + mg$，则$m=\frac{(p_{内}-p_{0})S}{g}$。$S=12.5mm^{2}=12.5×10^{-6}m^{2}$，代入数据得$m=\frac{(1.8×10^{5}Pa - 1.0×10^{5}Pa)×12.5×10^{-6}m^{2}}{10N/kg}=0.1kg=100g$，应买100g的限压阀。