Question

9．如图，长为L的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为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ω匀速转动，当杆与竖直方向成θ角时，拉力F=2mgtgθ，此时拉力F的功率P=mgLωsinθ．（重力加速度为g）

Answer 1

分析 先根据力矩平衡条件求出拉力F的大小，再根据瞬时功率表达式求拉力的功率

解答 解：先求拉力F的大小．根据力矩平衡，有：
F•$\frac{L}{2}$•cosθ=mgLsinθ
解得：
F=2mgtanθ
速度v=ω•$\frac{L}{2}$
力与速度的夹角θ=30°，所以功率：
P=Fvsinθ=mgLωsinθ
故答案为：2mgtgθ，mgLωsinθ

点评 本题考查力矩平衡，线速度与角速度关系，瞬时功率公式等．关于力矩平衡的知识点