问题
问答题
静止在水平地面上的粗细均匀的木棒长为L,质量为M,可绕固定转轴O自由转动.现用一始终垂直棒的作用力F作用于棒的一端,将木棒缓慢拉至竖直位置.则在拉起过程中,拉力F做的功为多少?
下面是某同学的
棒在拉力F作用下转过1/4圆弧,
故F做的功W=F×2πL/4=FπL/2
你认为上述解法是否正确?若正确,
请说明理由;若错误,请给出正确结果,并说明理由.
答案
上述解法不正确.
因为棒在缓慢拉动过程中有力矩平衡.
由FL=Mg
COSθ (θ为棒与水平面夹角)可知:L 2
当θ逐渐增大,所以F逐渐减小,F是变力,不可直接用W=FS.
正确解法:
利用动能定理,有
WF-Mg
=0 L 2
所以WF=MgL 2
答:在拉起过程中,拉力F做的功为Mg
.L 2