题目
一根长为L,质量为m的均匀木杆平放在地面上,现要使木杆立起来,推力F与杆始终垂直.
(1)
力F至少需要对木杆做多少功?
(2)
设木杆立起来的过程中与水平面的夹角为θ,试推导出某一时刻F的表达式,并说明随θ增大,F大小如何改变.
答案: 解:根据图示可知,杠杆从水平位置到竖直位置移动的距离h= 12 L;力F做的功至少等于木杆克服重力做的功,即W=Gh=mg× 12 L= 12 mgL
解:根据杠杆平衡条件和直角三角形知识可得:FL=G× 12 LcosθF=G× 12 cosθ= 12 mgL,当θ增大到90°时,F一直减小