Question

如圖所示，將一質(zhì)量分布均勻的正方形木箱abcd置于水平地面上，木箱邊長為L，質(zhì)量為m，今欲用一推力將木箱以c為支點翻倒，則為推起木箱所需的最小推力F為    ，要使木箱剛能翻到，推力所做的功至少為    ．

Answer 1

【答案】分析：以c為支點翻倒木箱時，力臂最大時推起木箱所需的推力F最��；要使木箱剛能翻到，ac恰好在豎直線上時，重力勢能的增加量等于推力所做的最小的功．
解答：解：（1）以c為支點翻倒木箱時，木箱受到的力矩由兩個：重力的力矩和推力的力矩．當力矩平衡且推力的力臂最大時推起木箱所需的推力F最小；
此時，，根據(jù)力矩平衡得：
解得：
（2）要使木箱剛能翻到，ac恰好在豎直線上時，重力勢能的增加量等于推力所做的最小的功．
開始時，重心的高度：；ac恰好在豎直線上時，物體重心的高度：h=L，所以：
故答案為：；
點評：該題中，使木箱剛能翻到，ac恰好在豎直線上時，重力勢能的增加量等于推力所做的最小的功是解題的關(guān)鍵．