高压输电线及支撑电线的铁塔，可将之视为如图所示的结构模型．已知铁塔（左右对称）质量为m，塔基宽度为d，塔高为H，相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长度的质量为m0，输电线顶端

Question

高压输电线及支撑电线的铁塔，可将之视为如图所示的结构模型．已知铁塔（左右对称）质量为m，塔基宽度为d，塔高为H，相邻铁塔间输电线的长度为L，其单位长度的质量为m₀，输电线顶端的切线与竖直方向成θ角．求：
（1）每个铁塔对塔基的压力；
（2）输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为多少？

Answer 1

（1）每个铁塔对塔基的压力F=mg+m₀gL；
（2）输电线受力如图甲所示．
由共点力的平衡条件，得2F₁cosθ=m₀Lg
得：输电线在最高点所受的拉力 F₁=(m0gL)/(2cosθ)
半根输电线的受力如图乙所示．
由共点力的平衡条件，得F₂=F₁sinθ
输电线在最低点所受的拉力F₂=(m0gL)/(2)tanθ
答：（1）每个铁塔对塔基的压力mg+m₀gL；
（2）输电线在最高点、最低点所受的拉力大小分别为(m0gL)/(2cosθ)和(m0gL)/(2)tanθ．