在一些地区的电力线路敷设过程中，会使用简易绞盘将沉重的混凝土电线杆立起来．其主要结构如图甲所示．作业前，先将绞盘底座牢固地固定在地面上，立杆作业时，根据实际需要，安排1

Question

在一些地区的电力线路敷设过程中，会使用简易绞盘将沉重的混凝土电线杆立起来．其主要结构如图甲所示．作业前，先将绞盘底座牢固地固定在地面上，立杆作业时，根据实际需要，安排1～4人分别推动不同的横杆末端，使横杆绕轴做顺时针转动，这样系在电线杆上的钢丝绳就被不断地缠绕在轴上，电线杆被逐渐拉起并最终竖直站立．在一次立杆作业中，所立的电线杆所受重力G=6200N，长L₀=10m，其重心距粗端4m．若在电线杆升至某时刻时的情形如图乙所示，定滑轮的阻力可忽略不计．

（1）在整个立杆过程中，钢丝绳对电线杆的拉力 F₁___．（填“变大”或“变小”或“先变大后变小”）
（2）在图乙中画出钢丝绳对电线杆拉力的力臂L₁．
（3）计算说明，此刻钢丝绳对电线杆的拉力F₁为多大？

Answer 1

（1）根据图示可知，在整个立杆过程中，阻力不变，阻力臂减小、动力臂增大，由杠杆平衡的条件可知，在整个立杆过程中，钢丝绳对电线杆的拉力逐渐变小；
（2）过支点作拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂L₁；如下图所示：

（2）根据图示可知，动力臂L₁=(1)/(2)×10m=5m；L₂=(1)/(2)×5m=2.5m；
由杠杆平衡的条件可得：
F₁×L₁=G×L_G
F₁×5m=6200N×2.5m=3100N．
答：（1）变小；（2）如图所示；（3）此刻钢丝绳对电线杆的拉力F₁为3100N．