题目内容
如图所示,在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?
分析:本题的关键是把所有砖块看做一个整体,先求出开始时砖块的机械能
,再求出全部叠起来时的机械能
,然后根据能量守恒定律即可求解.
E | 1 |
E | 2 |
解答:解:把n块砖从平铺状态变为依次叠放,所做的功至少要能满足重力势能的增加.以地面为零势能面,对系统有:
平铺状态系统重力势能为:
=(nm)g?
①
依次叠放时系统重力势能为:
=(nm)g?
②
根据功能关系有:W≥
③
联解①②③得:
=
n(n-1)mgh
答:如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做
n(n-1)mgh的功.
平铺状态系统重力势能为:
E | 1 |
h |
2 |
依次叠放时系统重力势能为:
E | 2 |
nh |
2 |
根据功能关系有:W≥
E | 2 |
-E | 1 |
联解①②③得:
W | mjn |
1 |
2 |
答:如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做
1 |
2 |
点评:对有关多物体组成的连接体问题应从整体入手,然后再选取相应的物理规律求解即可.
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