Question

8．一塊高40厘米、寬30厘米，質量為15千克的實心長方體，豎直立在水平地面上．問：
（1）將該物體搬到10米高的地方至少做功多少焦耳？
（2）如圖所示，若按圖示方向將它推倒，最小推力為45牛．（g=10N/Kg）

Answer 1

分析 （1）根據G=mg可求得實心長方體重力．再根據W=Gh求出至少做的功．
（2）推長方塊木塊時，長方塊木塊是一個變形的杠桿，要使力最小，就要使力臂最長，用長方塊的對角線作力臂，動力施加在B點．長方塊木塊的重力為阻力，OC是阻力臂．根據杠桿平衡條件，求出最小的力．

解答 解：（1）G=mg=15kg×10N/kg=150N，
W=Gh=150N×10m=1500J．
（2）在B端施加F方向的最小力能使長方塊木塊推倒，根據杠桿平衡條件得，
OC×G=OB×F，OC=$\frac{1}{2}$AO=$\frac{1}{2}$×30cm=15cm，
OB=$\sqrt{A{B}^{2}+A{O}^{2}}$=$\sqrt{{（40cm）}^{2}+（30cm）^{2}}$=50cm，
則15cm×150N=50cm×F，
所以把此正方體翻轉的最小推力為：F=45N．
答：（1）將該物體搬到10米高的地方至少做功1500焦耳．
（2）45．

點評 本題主要考查了杠桿的最小力的問題和功的計算，本題確定最長力臂和升高的距離是關鍵．