问题 计算题

水平地面上横放着一块长度为L=2m的长方体木料,木料的横截面为0.2m ×0.2m ,木料的密度为0.8 ×103 kg/m3 .若取g=10m/s2 ,则要将木料竖立放在地面上,至少要克服重力做多少功?

答案

解:至少要克服重力做的功应等于木料重力势能的增加量,

开始时木料的重心并不在地面处,其离地面的高度为边长的一半.

根据密度的定义式

可得木料的质量为

m=ρV=0.8×103×2×0.2×0.2 kg= 64 kg.

木料横放时重心高度近似为0.1 m,

竖立放置时重心的高度近似为1m.

由横放变为竖立放置的过程中重心上升的高度为h=(1-0.1)m=0.9 m.

把木料由横放变为竖立放置的过程中,

至少需要克服重力所做的功等于木料增加的重力势能,

即W=mgh=64×10×0.9 J=576 J.

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