如图所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图．A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如
问题描述：
如图所示，是某课外小组设计的锅炉保险阀门装置示意图．A是圆柱体阀门，悬挂圆柱体阀门的细钢丝绳从排气管D穿出，排气管的横截面积S1=2cm2，锅炉正常工作时圆柱体阀门被排气管D压在如图所示位置；BC是轻质杠杆，当蒸汽压强超过安全值时，圆柱体阀门A被水蒸气向下压离开排气管口，水蒸气沿排气管口排出以保障锅炉的安全，当蒸汽压强低于安全气压时，圆柱体阀门上升赌注排气管口．锅炉内安全气压值为p=1.3×105Pa，已知圆柱体阀门A的质量m=500g，底面积S2=10cm2，外界大气压p0=1.0×105Pa，BO：BC=1：5．求：（整个装置的摩擦不计，g=10N/kg）
（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力；
（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量．
答
（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力：
F压=p（S2-S1）=1.3×105Pa×（10×10-4m2-2×10-4m2）=104N；
（2）圆柱体阀门受力如图所示，
当锅炉内气压达到1.3×105Pa时，细绳对阀门的拉力为FB，空气对阀门的压力为F0，
F0=p0（S2-S1）=1.0×105Pa×8×10-4m2=80N，
FB=F内+mg-F0=104N+0.5kg×10N/kg-80N=29N，
设悬挂铁锤的质量为M，根据杠杆平衡条件FB×BO=Mg×OC，
得：M=
=
FB×BO OC×g
=0.725kg=725g．29N×BO 10N/kg×4BO
答：（1）锅炉内刚好为安全气压时，水蒸气对阀门A的压力为104N；
（2）为使锅炉安全，在杠杆C点通过定滑轮悬挂铁锤的质量为725g．