Question

電氣化鐵路在和公路交叉時，輸電線常用圖示的方式懸掛在鋼纜上。鋼纜的A端固定在電稈上，B端通過滑輪組聯(lián)結在電桿C上。電車通過拾電器向上托起輸電線，從而獲得驅動電車的能量。

1．配重D是N個混凝土圓盤，每個盤的質量是m。按圖示的配置，鋼纜AB所受的拉力F大約是多少？

2．如果只考慮B端的牢固性。本來可以把它直接固定在電桿C上，也可以用一個很硬的大彈簧來聯(lián)結B和C。實際上卻用滑輪組來聯(lián)結，這樣做的優(yōu)點是什么？

 

Answer 1

答案：
解析：

1．以動滑輪為研究對象，可求鋼纜AB所受的拉力F=3Nmg。2．機車運行時，拾電器會把輸電線向上托起。如果使用兩端固定的鋼纜，懸線會因此松弛，輸電線將左右搖擺，有可能脫離拾電器而造成事故。使用滑輪組可以保證輸電線高度變化時，鋼絲始終保持緊張狀態(tài)。如果用彈簧代替滑輪組，情況好于兩端固定的鋼纜，但鋼纜的緊張程度仍隨彈簧長度有較大的變化，而且不易確定鋼纜的最佳長度。

提示：

本題主要考察拉力與彈簧隨受力情況的變化。