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今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個省（區、市、兵團）不同程度受災。www.ks5u.com尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型。已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ，設www.ks5u.com冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）。

每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？

被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？

【小題1】πρR2Lg

【小題2】


解析:

【小題1】輸電線線冰層的體積V冰 = πR2L

由對稱關系可知，塔尖所受壓力的增加值等于一根導線上冰層的重力，即

ΔN = ρV冰 g= πρR2Lg   www.ks5u.com

【小題2】輸電線與冰層的總質量M' = m0L + πρR2Lg，輸電線受力如圖甲所示。

由共點力的平衡條件，得2www.ks5u.comF1cosθ = m0Lg + πρR2Lg  

輸電線在最高點所受的拉力  

半根輸電線的受力如圖乙所示。

由共點力的平衡條件，得F2  = F1sinθ  

輸電線在最低點所受www.ks5u.com的拉力  www.k.s5.u.comm

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個�。▍^、市、兵團）不同程度受災．尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失．
當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型．已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d．相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角．已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）．
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（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？
（3）若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂，該鐵塔由于受力不對稱，會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒．已知地面對塔基的最大拉力為F（該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力），設鐵塔包裹冰前后的質量之比與輸電線包裹冰前后的質量之比相同，要使鐵塔不致翻倒，輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個�。▍^、市、兵團）不同程度受災。尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失。當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型。已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d。相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角。已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）。

（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？

（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個省（區、市、兵團）不同程度受災．尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失．
當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型．已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d．相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m0，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角．已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）．

（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？
（3）若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂，該鐵塔由于受力不對稱，會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒．已知地面對塔基的最大拉力為F（該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力），設鐵塔包裹冰前后的質量之比與輸電線包裹冰前后的質量之比相同，要使鐵塔不致翻倒，輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少？

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科目：高中物理 來源：2007-2008學年上海市高三（下）質量抽查物理試卷（4月份）（解析版） 題型：解答題

今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個�。▍^、市、兵團）不同程度受災．尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失．
當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型．已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d．相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角．已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）．

（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？
（3）若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂，該鐵塔由于受力不對稱，會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒．已知地面對塔基的最大拉力為F（該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力），設鐵塔包裹冰前后的質量之比與輸電線包裹冰前后的質量之比相同，要使鐵塔不致翻倒，輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少？

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科目：高中物理 來源：2008-2009學年上海市徐匯區高三（上）第一次測試物理試卷（解析版） 題型：解答題

今年春節前后，我國南方大部分省區遭遇了罕見的雪災，此次災害過程造成17個�。▍^、市、兵團）不同程度受災．尤其是雪災天氣造成輸電線被厚厚的冰層包裹（如圖甲），使相鄰兩個鐵塔間的拉力大大增加，導致鐵塔被拉倒、壓塌（如圖乙），電力設施被嚴重損毀，給這些地方群眾的生產生活造成了極大不便和巨大損失．
當若干相同鐵塔等高、等距時，可將之視為如圖所示的結構模型．已知鐵塔（左右對稱）質量為m，塔基寬度為d．相鄰鐵塔間輸電線的長度為L，其單位長度的質量為m，輸電線頂端的切線與豎直方向成θ角．已知冰的密度為ρ，設冰層均勻包裹輸電線上，且冰層的橫截面為圓形，其半徑為R（輸電線的半徑可忽略）．

（1）每個鐵塔塔尖所受的壓力將比原來增大多少？
（2）被冰層包裹后，輸電線在最高點、最低點所受的拉力大小分別為多少？
（3）若某鐵塔一側的輸電線在頂端斷裂，該鐵塔由于受力不對稱，會造成該塔以塔基另一側與地面的接觸點為軸旋轉翻倒．已知地面對塔基的最大拉力為F（該力可簡化為作用點位于塔基中心、方向豎直向下的拉力），設鐵塔包裹冰前后的質量之比與輸電線包裹冰前后的質量之比相同，要使鐵塔不致翻倒，輸電線上包裹的冰層半徑R的最大值Rmax為多少？

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