Question

古代護城河上有座吊橋，它的結構原理如圖．把橋面看成是長為10米，所受重力為3000牛的均勻桿OA，可以繞轉軸O 點在豎直平面內轉動，在O 點正上方10 米處固定一個定滑輪，繩子通過定滑輪與桿的另一端A 相連，用力拉動繩子就可以將桿從水平位置緩慢向上拉起．桿即將離開水平位置時，（忽略繩子重力、滑輪半徑和摩擦）繩子的拉力為F₁=

2121

 N．當士兵用F₁把繩子往右拉動5米，所用的時間是3秒鐘，則拉力的功率是

3535

瓦．

Answer 1

分析：（1）找出杠桿即將離開水平位置時的動力臂和阻力臂，然后利用杠桿的平衡條件求出F₁的大��；
（2）利用W=Fs求出士兵做功的多少，然后根據功率公式P=

W

t

即可得出拉力的功率．

解答：解：（1）桿即將離開水平位置時，如圖所示：

AE=OE，
∵（OE）²+（AE）²=（OA）²，
∴OE=5

2

m，
∵杠桿平衡，
∴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．
故答案為：2121；3535．

點評：此題主要考查的是學生對杠桿平衡條件、功、功率計算公式的理解和掌握，分析出力臂是解決此題的關鍵．