一塊邊長(zhǎng)為10厘米、質(zhì)量為1.5千克的正方體,放在水平地面上,若要把它翻轉(zhuǎn)一次,至少要做 焦的功,把此正方體翻轉(zhuǎn)的最小推力為 牛.(g=10N/kg)
【答案】
分析:推正方體時(shí),正方體是一個(gè)變形的杠桿,要使力最小,要使力臂最長(zhǎng),用正方體的對(duì)角線作力臂,動(dòng)力施加在B點(diǎn).正方體的重力的阻力,OC是阻力臂.根據(jù)杠桿平衡條件,求出最小的力.
要使正方體翻轉(zhuǎn)一次,至少把正方體的重心從M點(diǎn)升高到M'點(diǎn).把重為G的正方體升高OM'-OM段.有力和距離求出至少做的功.
解答:解:在B端施加F方向的最小力能使正方體翻轉(zhuǎn),根據(jù)杠桿平衡條件得,
OC×G=OB×F,
OB是正方體的對(duì)角線,所以O(shè)B=0.1
m.
所以,0.05m×1.5kg×10N/kg=0.1
m×F,
所以把此正方體翻轉(zhuǎn)的最小推力為:F=
N.
要使正方體翻轉(zhuǎn)一次,至少把正方體的重心從M點(diǎn)升高到M'點(diǎn),
克服重力做功:W=Gh=1.5kg×10N/kg×(
×0.1
-0.05)m=
(
-1)J.
故答案為:
(
-1);
.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了杠桿的最小力的問(wèn)題和功的計(jì)算,本題確定最長(zhǎng)力臂和升高的距離是關(guān)鍵.