Question

【題目】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，工程師設計了如圖所示的恒拉力系統，其簡化原理圖如圖所示。實際測量得到每個水泥塊的體積為1．5×10-2m3 ， 共懸掛20個水泥塊。已知水泥塊的密度為2．6×103kg/m3 ， g取10N/kg。

（1）每個水泥塊的重力是多少？
（2）滑輪組對高壓線的拉力是多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：每個水泥塊的重力是：

G=mg=ρgV=2．6×103kg/m3×10N/kg×1．5×10-2m3=390N；

（2）解：懸掛20個水泥塊，F1=20G=20×390N；∵F1=1/3F2，∴F2=3F1=3×20×390N=2．34×104N。
【解析】（1）知道每一個水泥塊的體積和密度，根據m=ρV求出質量，根據G=mg求出重力．（2）求出20個水泥塊的重力，水泥塊的重力相當于滑輪組的拉力，拉高壓線的力相當于拉動的物體，根據F=1/nF2，求出拉高壓線的力．
【考點精析】掌握滑輪組繩子拉力的計算是解答本題的根本，需要知道1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）．