有一质量分布均匀的工件,正放时如图甲所示,倒放时如图乙所示,现要用力沿箭头方向将它推翻,变成如图丙方式放置.如果在图甲方式放置时推倒所所需要做的最小功为W1,图乙方式放置时推倒所需做的最小功为W2,则(  )
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A、W1>W2 B、W1<W2 C、W1=W2 D、无法比较
此题网上答案多数是错的。正确答案应该是:A
此题解法:
(1)翻动过程中,重心升高,人所做的功即为物体重力势能的增加,且只要将物体扳倒如图位置时,物体就会自行倒下,之后不用再对其做功;

(2)物体重心的确定:可以用补偿的方法,即假设物体是正方形,则重心在几何中心;现右上角缺失,则重心向左下角移动;设开始时重心在水平线A位置,扳倒时重心在水平线B位置,重心升高高度为h1,即重力势能增加G物×h1;

(3)同理得出乙图扳倒重心升高h2,重力势能增加G物×h2;

(4)如何比较h1和h2大小?可以用作图法,可以发现半径越大,做出的h越小;

(5)从而得出h1>h2,即W1>W2。

此题为今天在群里讨论比较热烈的题目,争论点主要在如何比较做功大小和重心位置的确立。网上错解的原因也是没有弄清做功大小的计算方法,简单的将甲丙两图比较算重心高度差,再将乙丙两图比较算重心高度差,用这两个差值来比较做功大小,没有弄清人做工实际上是使物体重心上移了,要比较两种方式中谁的重心上移的高。

坑爹的七牛云,没有绑定域名,图片全部失效了