Question

如图所示是恒拉力系统的简化原理图．实际测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）滑轮组对高压线的拉力是多大？
（3）恒拉力系统的作用？

Answer 1

解：（1）∵ρ=，
∴每个水泥块质量：m=ρV=2.6×10³kg/m³×1.5×10^-2m³=39kg，
∴每个水泥块重力：G=mg=39kg×10N/kg=390N．
（2）由图知，对高压线的拉力有3段绳子承担，
∵F=F₂，
∴高压线受到的拉力：F₂=3F=3×20G=3×20×390N=23400N．
答：（1）每个水泥块的重力是390N．
（2）滑轮组对高压线的拉力是23400N．
（3）答：恒拉力系统是由滑轮组组成的，可以自由移动，所以恒力系统的作用是防止冬季收缩时被拉断，防止夏季膨胀时高压线太松弛．
分析：（1）知道每一个水泥块的体积和密度，根据m=ρV求出质量，根据G=mg求出重力．
（2）求出20个水泥块的重力，水泥块的重力相当于滑轮组的拉力，拉高压线的力相当于拉动的物体，根据F=F₂，求出拉高压线的力．
（3）恒拉力系统的作用是防止冬季收缩时被拉断，防止夏季膨胀时高压线太松弛．
点评：此题滑轮组是水平放置的，为了便于理解，可以把滑轮组顺时针转动90度，滑轮组竖直拉动高压线，学生容易理解．