立一块高40cm,宽30cm,厚10cm的石块,其质量为30kg,竖直在地面上,向右施加力把石块推倒,求把石块推倒的最小推力是多少?推力至少要做多少功?

题目

立一块高40cm,宽30cm,厚10cm的石块,其质量为30kg,竖直在地面上,向右施加力把石块推倒,求把石块推倒的最小推力是多少?推力至少要做多少功?

答案

若以最小推力将石块推倒,则意为石块以与地面接触的一个顶角为轴,做圆周运动；此时推力和重力的力矩是相等的.所以施加力为F*40=30*g*10/2,求得F=37.5 N
做功应该持续到激昂重心偏移到轴与地面的法线为止,为10/2=5 cm,所以做功为F*5/100=1.875W