用质量为5kg的质地均匀的铁索从10m深的井中吊起20kg的物体在这个过程中至少需要做多少功?

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答案和解析

这个问题涉及到变力做功的问题,可以分两块进行计算,首先链条从竖直的井中提起可以看成动能没有改变的准平衡过程,整个链条重心升高了△l=h/2=5m ,拉力对链条所做的功等于其机械能的增量,即有：E1 =m1gh1 =5×10×5J=250J（h1 为重心上升的高度）
物体重力势能增量为：E 2=m2gh2 =20×10×10J=2000J
因而在这个过程中外力至少要做的功为：
W=250J+2000J=2250J

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