小胖同学在暑假期间参加了农村电网改造的社会实践活动

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其中电工所挖的埋水泥电线杆的坑引起了小胖的兴趣.坑的形状如图1所示,从地面上看,坑基本上是一个长方形,其宽度仅比电线杆的粗端直径稍大一点,坑中沿长方形的长边方向有一从地面直达坑底的斜坡,已知坑深2.0m,宽0.3m,地面处坑口长2.3m,坑底长0.3m.
1.为什么要挖成图一所示的深坑,而不挖成图二所示的仅比电线杆略粗一点的圆柱状深坑,这样做有什么好处?
她是孙燕姿 1年前 已收到1个回答 举报

feng_wei 幼苗

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(1)挖成图5所示的深坑好处如下:
(a)少挖土方:挖成图5所示的深坑要比挖成图6乙、丙所示的深坑少挖土方,这样可以少做功,避免人力浪费,提高劳动效率.
(b)便于施工:施工人员更易于从图5所示的坑里向外取土.
(c)省力省功:用图5所示的深坑埋水泥电线杆,与用图6甲所示的深坑埋水泥电线杆相比,不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时即省力又省功.
(d)施工安全:用图5所示的深坑埋水泥电线杆,施工人员只需从有斜坡的方向扶住水泥电线杆就行了,水泥电线杆不会向其它方向倾倒,施工比较安全.
(2)a.若将这种电线杆埋入图5所示的坑中,电线杆就位后的情况如图1所示.
设竖起电线杆的过程中,在细端所用拉力为F1.
在图1中,电线杆粗端伸入坑口的距离为2.3m-0.3m=2.0m,
进而:O1A1=10.0m-2.0m=8.0m,O1B1=4.0m-2.0m=2.0m,
电线杆重:G=mg=600×10 N=6000N,
根据杠杆平衡条件,有:F1×O1A1=G×O1B1
解得:F1=
G×O1B1
O1A1
,
=
6000N×2.0m
8.0m
N=1500N,
b.若将这种电线杆埋入图6甲所示的坑中.电线杆就位后的情况如图2所示.
设竖起电线杆的过程中,在细端所用拉力为F2.
在图答2中:O2A2=10.0m,O2B2=4.0m,
根据杠杆平衡条件,F2×O2A2=G×O2B2
解得:F2=
G×O2B2
O2A2
=
6000N×4.0m
10.0m
=2400N;
(3)在图1中,电线杆重心升高:h1=4.0 m-2.0 m=2.0m,
人们对电线杆做功:W1=Gh1=6000N×2.0m=12000J,
在图2中,电线杆重心升高:h2=4.0m,
人们对电线杆做功:W2=Gh2=6000N×4.0m=24000J.
答:(1)挖成图5所示的深坑可以少挖土方、便于施工、安装省力、安全;
( 2 )抬起水泥电线杆的细端至少分别需要1500N、2400N的力;
(3)在上述两种情况下,竖起水泥电线杆的过程中,人们对水泥电线杆至少分别要做12000J、24000J的功.

1年前

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