题目内容
如图所示,将一质量分布均匀的正方形木箱abcd置于水平地面上,木箱边长为L,质量为m,今欲用一推力将木箱以c为支点翻倒,则为推起木箱所需的最小推力F为 ,要使木箱刚能翻到,推力所做的功至少为 .
【答案】分析:以c为支点翻倒木箱时,力臂最大时推起木箱所需的推力F最小;要使木箱刚能翻到,ac恰好在竖直线上时,重力势能的增加量等于推力所做的最小的功.
解答:解:(1)以c为支点翻倒木箱时,木箱受到的力矩由两个:重力的力矩和推力的力矩.当力矩平衡且推力的力臂最大时推起木箱所需的推力F最小;
此时
,
,根据力矩平衡得:
解得:
(2)要使木箱刚能翻到,ac恰好在竖直线上时,重力势能的增加量等于推力所做的最小的功.
开始时,重心的高度:
;ac恰好在竖直线上时,物体重心的高度:h=
L,所以:
故答案为:
;
点评:该题中,使木箱刚能翻到,ac恰好在竖直线上时,重力势能的增加量等于推力所做的最小的功是解题的关键.
解答:解:(1)以c为支点翻倒木箱时,木箱受到的力矩由两个:重力的力矩和推力的力矩.当力矩平衡且推力的力臂最大时推起木箱所需的推力F最小;
此时
解得:
(2)要使木箱刚能翻到,ac恰好在竖直线上时,重力势能的增加量等于推力所做的最小的功.
开始时,重心的高度:
故答案为:
点评:该题中,使木箱刚能翻到,ac恰好在竖直线上时,重力势能的增加量等于推力所做的最小的功是解题的关键.
练习册系列答案
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A、小球经过P点时竖直分速度为
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B、从O点到P点,小球的高度下降
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C、从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为
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D、从O点到P点过程中,小球运动的平均速度为
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