Question

8．一块高40厘米、宽30厘米，质量为15千克的实心长方体，竖直立在水平地面上．问：
（1）将该物体搬到10米高的地方至少做功多少焦耳？
（2）如图所示，若按图示方向将它推倒，最小推力为45牛．（g=10N/Kg）

Answer 1

分析 （1）根据G=mg可求得实心长方体重力．再根据W=Gh求出至少做的功．
（2）推长方块木块时，长方块木块是一个变形的杠杆，要使力最小，就要使力臂最长，用长方块的对角线作力臂，动力施加在B点．长方块木块的重力为阻力，OC是阻力臂．根据杠杆平衡条件，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方向的最小力能使长方块木块推倒，根据杠杆平衡条件得，
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，
则15cm×150N=50cm×F，
所以把此正方体翻转的最小推力为：F=45N．
答：（1）将该物体搬到10米高的地方至少做功1500焦耳．
（2）45．

点评 本题主要考查了杠杆的最小力的问题和功的计算，本题确定最长力臂和升高的距离是关键．