Question

一块边长为10厘米、质量为1.5千克的正方体，放在水平地面上，若要把它翻转一次，至少要做    焦的功，把此正方体翻转的最小推力为    牛．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：推正方体时，正方体是一个变形的杠杆，要使力最小，要使力臂最长，用正方体的对角线作力臂，动力施加在B点．正方体的重力的阻力，OC是阻力臂．根据杠杆平衡条件，求出最小的力．
要使正方体翻转一次，至少把正方体的重心从M点升高到M'点．把重为G的正方体升高OM'-OM段．有力和距离求出至少做的功．
解答：解：在B端施加F方向的最小力能使正方体翻转，根据杠杆平衡条件得，
OC×G=OB×F，
OB是正方体的对角线，所以OB=0.1m．
所以，0.05m×1.5kg×10N/kg=0.1m×F，
所以把此正方体翻转的最小推力为：F=N．
要使正方体翻转一次，至少把正方体的重心从M点升高到M'点，
克服重力做功：W=Gh=1.5kg×10N/kg×（×0.1-0.05）m=（-1）J．
故答案为：（-1）；．
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．