Question

如圖所示是恒拉力系統的簡化原理圖．實際測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．（不計滑輪和鋼絲繩的重力和一切摩擦．）求：
（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？
（3）恒拉力系統的作用？

Answer 1

【答案】分析：（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=F₂，求出拉高壓線的力．
（3）恒拉力系統的作用是防止冬季收縮時被拉斷，防止夏季膨脹時高壓線太松弛．
解答：解：（1）∵ρ=，
∴每個水泥塊質量：m=ρV=2.6×10³kg/m³×1.5×10^-2m³=39kg，
∴每個水泥塊重力：G=mg=39kg×10N/kg=390N．
（2）由圖知，對高壓線的拉力有3段繩子承擔，
∵F=F₂，
∴高壓線受到的拉力：F₂=3F=3×20G=3×20×390N=23400N．
答：（1）每個水泥塊的重力是390N．
（2）滑輪組對高壓線的拉力是23400N．
（3）答：恒拉力系統是由滑輪組組成的，可以自由移動，所以恒力系統的作用是防止冬季收縮時被拉斷，防止夏季膨脹時高壓線太松弛．
點評：此題滑輪組是水平放置的，為了便于理解，可以把滑輪組順時針轉動90度，滑輪組豎直拉動高壓線，學生容易理解．