(中考高頻題)如圖,一正方體質量為m,邊長為a,某人要通過翻轉的方法,將該正方體前移s=10a,則此人如何用力才能使力最小?請在圖中畫出最小力的示意圖;在整個移動過程中,此人至少對該正方體做多少功?

答案:
解析:

  答案:5(-1)mga

  解:由題意,翻轉時正方體重心抬高h,

  h=a

  翻轉一次克服重力做功:

  W1=Gh=mg·(-1)a

  翻轉一次,前移a,前移s=10a至少做功為:

  W=10W1=10mg·(-1)a=5(-1)mga

  如圖所示,當翻轉正方體時克服正方體重力做功,也就是翻轉過程中,每翻轉一次即從實踐位置轉到虛線位置時,將重心抬高h,且每次移動a,而h=a,所以每次移動a時,克服重力做功W1=Gh.


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