古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示.把桥面看成是长10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A相连,

题目

古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示.把桥面看成是长10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,可以绕轴O点在竖直平面内转动,在O点正上方10m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,绳子的拉力为为F1.当士兵们把吊桥拉到水平面的夹角为30°时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5min（忽略一切摩擦和绳重）则：
士兵们对吊桥所做功的平均功率是 ————、
士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为30°的过程中,桥的重心升高的距离为：
1
2
=2.5m；
克服重力做的功为：W=Gh=3000N×2.5m=7500J；

答案

把桥面看成是长10m,所受重力为3000N的均匀杆OA,即将桥看做了杠杆,根据杠杆平衡条件,
杠杆在不同位置时拉力F为变力,因此无法直接用W=FS计算出士兵做功的多少.由于（忽略一切摩擦和绳重）,即此时士兵做功的量等于吊桥重力势能增加的量（额外功为0）,因此利用能量守恒定律解决.
重心提高的距离为桥长的1/4,即2.5m（利用sinθ可以得到,θ为桥和水平面的夹角）
即克服重力做功W=Gh=W=Gh=3000N×2.5m=7500J
然后利用时间得到平均功率