Question

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

3

4

（

2

-1）

焦的功，把此正方體翻轉(zhuǎn)的最小推力為

15

4

2

牛．（g=10N/kg）

Answer 1

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

2

m．
所以，0.05m×1.5kg×10N/kg=0.1

2

m×F，
所以把此正方體翻轉(zhuǎn)的最小推力為：F=

15

4

2

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×（

1

2

×0.1

2

-0.05）m=

3

4

（

2

-1）J．
故答案為：

3

4

（

2

-1）；

15

4

2

．

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．