Question

一道物理中考题，请求帮忙，谢谢了

10、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F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，绳子的拉力为F1。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300时，绳子的拉力为F2，所用的时间是0.5分钟（忽略绳子的重力、滑轮半径和摩擦），则：
（1）F1:F2= 。
（2）士兵们对吊桥所做功德平均功率是 。

希望各位同仁多多帮忙，给出具体步骤：我将不胜感激！多谢了！！！

Answer 1

(1)
标记定滑轮处为B点。
在杆即将离开水平位置时，OAB构成等腰直角三角形，A角为45度，因此绳力的力臂为OAsin45，对O点力矩平衡，有
F1*OAsin45=G*OA/2
吊桥拉起到与水平面的夹角为30度时，角AOB为60度，OAB构成等边三角形，绳力的力臂为OAsin60，对O点力矩平衡，有
F2*OAsin60=G*OA/2*cos30
两式相除，得
F1/F2=根号2:1=1.414:1

(2)
士兵们对吊桥所做功等于桥的重力势能增量，即
W=G*OA/2*sin30=7500J，用时T=0.5分钟=30s，则平均功率是
P=W/T=250W

Answer 2

不知道你几年级，有没有学过三角函数。我先按照三角函数的方法告诉你好了。如图F1的力臂为10/sin45/2=5√2，F2的力臂为10/2=5根据杠杆平衡原理F1*L1=F2*L2.F1:F2=L1*L2.

   

2)h=sin30*1/2*10=1/2*1/2*10=2.5m

G=3000N

P=(Gh）/t=（2.5*3000N)/（0.5*60s）=250W