电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了如图1所示的恒拉力系统,其简化原理图如图2所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3,g取10N/kg.(1)请指出图中的动滑轮、定滑轮;(2)每个水泥块的重力是多少?(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?

问题描述:

电气化铁路的高压输电线,无论在严冬还是盛夏都要绷直,才能使高压线与列车的电极接触良好,这就必须对高压线施加恒定的拉力.为此,工程师设计了如图1所示的恒拉力系统,其简化原理图如图2所示.实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3,共悬挂20个水泥块.已知水泥块的密度为2.6×103kg/m3,g取10N/kg.
(1)请指出图中的动滑轮、定滑轮;
(2)每个水泥块的重力是多少?
(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?

(1)由图可知,AB的转轴固定,A、B为定滑轮,C可以左右移动为动滑轮;(2)G=mg=ρgV=2.6×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-2m3=3.9×102N;(3)悬挂20个水泥块,F1=20G=20×3.9×102N;∵F1=13F2∴F2=3F1=3×20×3.9×...
答案解析:(1)滑轮的轴固定不动的叫定滑轮,轴随物体一起运动的滑轮叫动滑轮,据此判断;
(2)知道水泥块的密度和体积,根据密度公式m=ρV和重力公式G=mg计算;
(3)将滑轮组沿顺时针旋转到竖直位置观察,F2相当于物重,F1为拉力,根据滑轮组的组成得出n=3,所以省力情况:F1=

1
3
F2
考试点:滑轮组及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算.
知识点:本题综合了重力知识、密度知识、滑轮组的知识,涉及的知识点较多,要注意灵活利用.