Question

电气化铁路的输电线常用如图的方式悬挂在钢缆上．钢缆的A端固定在电杆上，B端通过滑轮组连接在电杆C上．
（1）配重D是3个混凝土圆盘，每个盘的质量是15kg．按图示的配置，钢缆在B端所受的拉力是______N．（不计滑轮和钢缆的质量，g=10N/kg）
（2）如果只考虑B端的牢固性，本来可以把它直接固定在电杆C上，也可以用一个很硬的大弹簧连接B和C．实际上却用滑轮组来连接，这样做的好处是______，以保证措电器与输电线接触良好．

Answer 1

（1）配重的重力G=mg=3×15kg×10N/kg=450N，
由图可见滑轮B为动滑轮，与它相连的绳子段数是3；作用在绳子自由端的拉力为配重D的重力，根据滑轮组的省力公式，则有G_D=

FB

3

，所以作用在B端钢缆的拉力F_B=3G=3×450N=1350N；
（2）机车运行中，拾电器会把输电线向上托起．如果使用两端固定的钢缆，悬线会因此松驰，输电线将左右摇摆，有可能脱离拾电器造成断电事故．使用滑轮组可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张紧状态．如果用弹簧代替滑轮组，情况好于两端固定的钢缆，但钢缆的张紧程度仍随弹簧的长度有较大的变化，而且不易确定钢缆的最佳长度．
故答案为：（1）1350；（2）可以保证输电线的高度变化时钢缆始终保持张紧状态．