Question

一道高中物理选择题

如图，一长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定在一质量为m的小球，一水平向右的拉力作用于杆的中点，使杆以角速度w匀速转动，当杆与水平方向成60度时拉力的功率为（ ）
AmgLw
B√3mgLw/2
CmgLw/2
D√3mgLw/6
下面是图。。。可能一会儿才会上传上来。。。这道题是选C，，，不过不知道它运用到了什么知识？谢谢解答我的疑惑。。

Answer 1

首先用到了力矩平衡，说白了就是初中里的杠杆，力*力臂
因为杆匀速转，以铰链为支点，
所以mg*L*cos60°=T*L/2*sin60°
求得T=2根号3mg/3

再求功率：P=Fvcosα（α为力与速度方向的夹角，初中里均为共线，即α=0，是特殊情况）
因为T作用在中点，所以速度为wL/2
所以P=2根号3mg/3 * wL/2 * cos30°=mgLw/2

Answer 2

用到的是1、固定转动轴物体的平衡条件，即合外力为0，合力矩为0。2、瞬时功率公式P=Fv。
解：轻杆匀速转动，所以是平衡状态，即合力矩为0。则
FLsin60/2=mgLcos60/2
可得F=mgcos60/sin60
瞬时功率公式P=Fv=(mgcos60/sin60)*(wl/2)=mgLw/2

Answer 3

p=fv 所以这时的功率为f=mg, v=lw/2. 所以选c

Answer 4

由力矩平衡得mgLcos60=FLsin60/2 F=2mg/√3
又V=Lω/2
p=FVcos30=mgLω/2