试题

题目:
一个边长为
2
2
m,质量为5Kg的正方形木块,放在水平地面上,要使其绕某一点在地面上翻转过来,最省力时所需的推力为
25
2
2
25
2
2
N,用此种方法使木块竖起时,推力对其做功
25
(2-
2
)
2
25
(2-
2
)
2
J.(g取10N/kg)
答案
25
2
2

25
(2-
2
)
2

青果学院解:(1)在B端施加F方向的最小力能使正方体翻转,根据杠杆平衡条件得,
OC×G=OB×F,
边长L为
2
2
m,OB是正方体的对角线,
所以OB=
2
L=
2
×
2
2
=1m.
所以,
1
2
×
2
2
m×5kg×10N/kg=1m×F,
所以把此正方体翻转的最小推力为:F=
25
2
2
N.
(2)用此种方法使木块竖起时,至少把正方体的重心从M点升高到M'点,
克服重力做功:W=Gh=5kg×10N/kg×(
1
2
×1-
1
2
×
2
2
)m=25
(2-
2
)
2
J.
故答案为:
25
2
2
25
(2-
2
)
2
考点梳理
功的计算;杠杆中最小力的问题.
(1)推正方体时,正方体是一个变形的杠杆,要使力最小,就要使力臂最长,用正方体的对角线作力臂,动力施加在B点.正方体的重力为阻力,OC是阻力臂.根据杠杆平衡条件,求出最小的力.
(2)要使正方体翻转一次,至少把正方体的重心从M点升高到M'点.把重为G的正方体升高OM'-OM段,由力和距离求出至少做的功.
本题主要考查了杠杆的最小力的问题和功的计算,本题确定最长力臂和升高的距离是关键.
计算题;应用题.
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