图甲是电工师傅们挖的埋水泥电线杆的坑.其深度为2.0m.坑口长为2.3m,坑底长为0.3m,坑的宽度仅比电线杆的粗端直径
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解题思路:(1)用甲图所示的深坑埋水泥电线杆,不必将电线杆沿竖直方向直立在地面上,重心上升高度小,施工时省力.

(2)在刚抬起电线杆的细端时,要使用的力最小,需要在细端竖直向上施加力,找出动力臂和阻力臂,利用杠杆平衡条件求拉力大小;

(3)在甲图中,求出电线杆重心升高高度,利用W=Gh求人们对电线杆做功W=Gh.

(1)不必将电线杆从底端开始向上竖起,重心上升高度较小,施工时省力;

(2)在刚抬起电线杆的细端时,要使用的力最小,需要在细端竖直向上施加力,动力臂L1=CA=10m-(2.3m-0.3m)=8m,

阻力臂L2=OC=4m-(2.3m-0.3m)=2m,如图所示,

∵FL1=GL2

∴F=

G×L2

L1=[G×CO/CA]=

1×104N×2m

8m=2500N.

(3)电线杆重心升高的高度:

h=4.0m-2.0m=2.0m

工人师傅们对电线杆做的功至少为:

W=Gh=1×104N×2.0m=2.0×104J.

答:(1)好处是不必将电线杆从底端开始向上竖起,重心上升高度较小,施工时省力.

(2)刚抬起电线杆的细端时至少需要2500N的力;动力臂L1和阻力臂L2如图所示;

(3)竖起电线杆的过程中,工人师傅们至少要对电线杆做2.0×104J的功.

点评:

本题考点: 杠杆的平衡分析法及其应用;杠杆中最小力的问题;功的计算.

考点点评: 本题考查了学生对功的公式、杠杆平衡条件的掌握和运用,涉及到实际问题,确定动力臂和阻力臂的大小是本题的关键,要灵活运用所学知识.