Question

電氣化鐵路的高壓輸電線，無論在嚴冬還是盛夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對高壓線施加恒定的拉力．為此，工程師設計了如圖甲所示的恒拉力系統，其簡化原理圖如圖乙所示．實際測量得到每個水泥塊的體積為1.5×10^－2 m³，共懸掛20個水泥塊．已知水泥塊的密度為2.6×10³ kg/m³，g取10 N/kg．

(1)請指出圖乙中的動滑輪、定滑輪；

(2)每個水泥塊的重力是多少？

(3)滑輪組對高壓線的拉力是多大？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)題圖中C是動滑輪，A、B是定滑輪． 　　(2)每個水泥塊質量m1＝ρV1＝2.6×103 kg/m3×1.5×10－2 m3＝39 kg． 　　每個水泥塊的重為G1＝m1g＝39 kg×10 N/kg＝390 N 　　(3)水泥塊對鋼絲繩的拉力為F1＝20G1＝20×390 N＝7.8×103 N． 　　由圖可知，動滑輪由3段繩子承擔，所以滑輪組對高壓輸電線的拉力為 　　F2＝3F1＝3×7.8×103 N＝2.34×104 N 　　思路解析：(1)根據動滑輪和定滑輪的概念可知圖中的C是動滑輪；A、B是定滑輪．(2)已知水泥塊的體積和密度可以計算出水泥塊的質量，根據G＝mg就可以計算出水泥塊的重力．(3)滑輪組中的動滑輪由3根繩子承擔其所受拉力，所以滑輪組對高壓輸電線的拉力是水泥塊總重力的3倍．已知水泥塊的重力，就可以計算出滑輪組對高壓輸電線的拉力．