题目

物理重力势能
如图所示,质量为m的棱长为l的均匀正方体放在粗糙的水平地面上.以地面为计算重力势能的参考平面,它的重力势能是多大?如果要让它以某一条棱为轴翻转90度,推力至少要做多少功?如果要让正方体翻转着前进nl的距离,推力至少要所多少功?
其实我想问的是为什么这里明明求的是推力做功,却只要算一下重力势能就可以了,

提问时间：2020-10-12

答案

1.重力势能为mgl/2
2.若使其翻转,则正方体的重心最高时里地面为
h=l√2/2（l乘以二分之根号二）
则推力至少做功为
W=mgh-mgl/2=mgl(根号2-1）/2
3.由第二问可知,当做功为W时,前进距离为l
所以前进nl时需做功nW
因为在推力使其翻转的过程中,推力做功转化为重力势能.
当然,推力做功不可能完全转化为可以使其质心升高的能量,但题中求的是推力做功最少的情况,就可以认为推力做功完全转化为重力势能