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,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化原理图如图乙所示.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.(不计滑轮和钢丝绳的重力和一切摩擦)求:(1)每个水泥块的重力是多少?(2)请指出图乙中的动滑轮和定滑轮分别是哪个?(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,工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统,其简化原理图如图乙所示.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.(不计滑轮和钢丝绳的重力和一切摩擦)求:

(1)每个水泥块的重力是多少?
(2)请指出图乙中的动滑轮和定滑轮分别是哪个?
(3)滑轮组对高压线的拉力是多大?

(1)G=mg=ρgV=2.6×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-2m3=3.9×102N;(2)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;(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)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;
(2)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;
(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:重力的计算;滑轮组绳子拉力的计算;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点.

知识点:本题综合了重力知识、密度知识、滑轮组的知识,灵活利用,解决实际问题