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如圖所示，一個邊長為a，質量為m的立方體ABCD靜止在粗糙斜面上，斜面傾角為

．現在要使立方體以過B點的棱為軸向斜面上方轉90°角，設翻轉過程中，立方體與斜面間不會發生相對滑動．
①要想用最小的力使立方體翻轉，這力應怎樣作用在物體上?當立方體底面(除過B點的棱)剛剛離開斜面時，這個最小力是多大?
②在翻轉過程中，外力至少要對立方體做多少功?

（1）這個力應作用于過D點的棱，方向與BD垂直向上,

（2）

①力臂最大時，力最小．所以這個力應作用于過D點的棱，方向與BD垂直向上．底面剛剛離開斜面時，物體受到的重力矩和外力矩處于平衡狀態，平衡方程為：

要使立方體向上方轉90°，實際上只有使重力作用線過B棱即可，再往下，立方體將在重力作用下自動翻轉，直至停在斜面上。
由動能定理，

可得外力做功

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相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

實驗與作圖
（1）如圖a所示，用鐵架臺、彈簧和多個已知質量且質量相等的鉤碼，探究在彈性限度內彈簧彈力與彈簧伸長長度的關系實驗．
①為完成實驗，還需要的實驗器材有：______；
②實驗中需要測量的物理量有：______；
③圖b是彈簧所受彈力F與彈簧伸長長度x的F-x圖線，由此可求出彈簧的勁度系數為______．
（2）某同學做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗，主要步驟如下：
A．在桌面上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上；
B．用圖釘把橡皮條的一端固定，另一端拴上兩條細繩套；
C．用兩只彈簧秤通過細繩互成角度地拉橡皮條，使結點達到某一位置O，記下O點的位置，記錄下兩個彈簧秤的示數；
D．按選好的標度，用鉛筆和刻度尺作出兩個彈簧測力計的拉力F₁和F₂的圖示，并用平行四邊形定則作出合力F′；

E、用一個彈簧測力計，通過細繩套拉橡皮條使其伸長，讀出彈簧測力計的示數，記下細繩的方向，按同一標度作出這個力的圖示F；
F．比較力F′與F的大小和方向，得出結論．
上述步驟中，有重要遺漏內容的步驟序號是______和______；遺漏內容分別是______
和______．
（3）如圖c，某同學在做“驗證力的平行四邊形定則”的實驗時，用A、B兩個彈簧秤同時拉結點到O點位置，此時兩彈簧秤的讀數分別是F_A=5.70N和F_B=4.50N．以1cm表示1N的比例，用作圖法求出F_A、F_B的合力F的大小和方向（保留作圖痕跡），其合力F的大小為______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平地面上一個質量M="4.0" kg、長度L="2.0" m的木板，在F="8.0" N的水平拉力作用下，以v₀="2.0" m/s的速度向右做勻速直線運動.某時刻將質量m="l.0" kg的物塊（物塊可視為質點）輕放在木板最右端。

（1）若物塊與木板間無摩擦，求木板的加速度及物塊離開木板所需的時間；
（2）若物塊與木板間有摩擦，且物塊與木板間的動摩擦因數和木板與地面間的動摩擦因數相等，求將物塊放在木板上后，經過多長時間木板停止運動。（結果保留二位有效數字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，重為Ｇ的圓盤與一輕桿相連，桿與圓盤恰相切，支點為Ｏ。現用始終豎直向下的力F拉桿的另一端，使該端緩慢向下轉動，則桿轉到豎直之前，拉力F及其力矩Ｍ的變化情況是（）

A．Ｍ變小，F不變.	B．Ｍ、F均變小.
C．Ｍ先變大再變小，F始終變大.	D．Ｍ、F均先變大再變小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，有一長為L質量為M的木板，一端用鉸鏈固定在水平地面上，另一端靠在直墻上，木板與地面夾角為??，設木板與豎直平面AO之間沒有摩擦。在木板的上端放一個質量為m的物體，物體與木板間動摩擦因數為??，試回答：
（1）物體將作什么運動并求出由A到B所用的時間。
（2）木板對墻上A點的壓力

隨時間而變化的關系式。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

（1）（6分）如圖所示為一皮帶傳動裝置。已知A、B、C三輪的半徑之比為4 ：2 ：3，傳動過程中皮帶不打滑。則A輪邊緣上的M點和C輪邊緣上的N點的線速度之比為，角速度之比為。
（2）（9分）如圖所示。OA為豎直墻面上的兩點，在O點固定一長為L＝1m、可繞O點轉動的桿OB（桿的質量為m＝2 Kg），AB間用一輕繩拉住使桿處于水平，繩與水平成37⁰。在桿的B、C兩點掛有質量分別為m₁＝10Kg、m₂＝20 Kg的重物，其中C在桿的中點。整個裝置處于靜止狀態，試求繩AB上的拉力大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

圖1-51（原圖1-55）為人手臂骨骼與肌肉的生理結構示意圖，手上托著重量為G的物體，（1）在方框中畫出前臂受力示意圖（手、手腕、尺骨和撓骨看成一個整體，所受重力不計，圖中O點看作固定轉動軸，O點受力可以不畫）．（2）根據圖中標尺估算出二頭肌此時的收縮力約為．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，MN為通有穩恒電流I₁的長直導線，位于MN右側的ABCD為通有電流I₂=10A的矩形線圈，共有10匝，已知AB=12cm，BC=20cm，AD與BC都平行于MN，與MN都相距10cm，線圈能繞過AB及CD中點的軸轉動，此時線圈所受磁場力的力矩為2.4×10^-3N?m，則從上向下俯視，該力矩為______（選填“順”或“逆”）時針方向力矩；A點處的磁感應強度為______T．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于牛頓運動定律，以下說法中正確的是（）

A．運動越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運動得越快，慣性就越大

B．人從水平地面上猛得豎直向上跳起，地面對人的支持力將會大于人對地面的壓力

C．N/kg與m/s²都是加速度的國際制單位

D．物體的加速度方向有時與合外力方向相同，有時與合外力方向相反

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