Question

古代护城河上有座吊桥，它的结构原理如图．把桥面看成是长为10米，所受重力为3000牛的均匀杆OA，可以绕转轴O 点在竖直平面内转动，在O 点正上方10 米处固定一个定滑轮，绳子通过定滑轮与杆的另一端A 相连，用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起．杆即将离开水平位置时，（忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦）绳子的拉力为F₁=

2121

 N．当士兵用F₁把绳子往右拉动5米，所用的时间是3秒钟，则拉力的功率是

3535

瓦．

Answer 1

分析：（1）找出杠杆即将离开水平位置时的动力臂和阻力臂，然后利用杠杆的平衡条件求出F₁的大小；
（2）利用W=Fs求出士兵做功的多少，然后根据功率公式P=

W

t

即可得出拉力的功率．

解答：解：（1）杆即将离开水平位置时，如图所示：

AE=OE，
∵（OE）²+（AE）²=（OA）²，
∴OE=5

2

m，
∵杠杆平衡，
∴F₁×OE=G×OB，
F₁=

G×OB

OE

=

3000N×5m

5 2 m

=1500

2

N≈2121N；
（2）拉力做的功W=F₁s=2121N×5m=10605J，
拉力的功率：P=

W

t

=

10605J

3s

=3535W．
故答案为：2121；3535．

点评：此题主要考查的是学生对杠杆平衡条件、功、功率计算公式的理解和掌握，分析出力臂是解决此题的关键．