Question

【題目】如圖所示，一塊高 40cm，寬 30cm，厚 10cm，質(zhì)量為 1.5kg 的磚，豎直立在水平地面上。若要照?qǐng)D示方向推倒它，推力至少要做___________J 的功；若把磚推倒，最小的推力為___________N。

Answer 1

【答案】0.754.5

【解析】

推長(zhǎng)方塊木塊時(shí)，長(zhǎng)方塊木塊是一個(gè)變形的杠桿，要使力最小，就要使力臂最長(zhǎng)，用長(zhǎng)方塊的對(duì)角線作力臂，動(dòng)力施加在B點(diǎn)。長(zhǎng)方塊木塊的重力為阻力，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。

如圖：

（1），在B端施加F方向的最小力能使長(zhǎng)方塊木塊翻轉(zhuǎn)，根據(jù)杠桿平衡條件得，，，，則，所以把此正方體翻轉(zhuǎn)的最小推力為：F=4.5N。

（2），長(zhǎng)方塊升高，用此種方法使木塊豎起時(shí)，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：。

答：推力最小為4.5N；要使它翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，至少要做0.75J的功。