题文
如图所示，一个边长为a，质量为m的立方体ABCD静止在粗糙斜面上，斜面倾角为
．现在要使立方体以过B点的棱为轴向斜面上方转90°角，设翻转过程中，立方体与斜面间不会发生相对滑动．
①要想用最小的力使立方体翻转，这力应怎样作用在物体上?当立方体底面(除过B点的棱)刚刚离开斜面时，这个最小力是多大?
②在翻转过程中，外力至少要对立方体做多少功?
题型：未知 难度：其他题型
答案
（1）这个力应作用于过D点的棱，方向与BD垂直向上, 
（2）
解析
①力臂最大时，力最小．所以这个力应作用于过D点的棱，方向与BD垂直向上．底面刚刚离开斜面时，物体受到的重力矩和外力矩处于平衡状态，平衡方程为：
要使立方体向上方转90°，实际上只有使重力作用线过B棱即可，再往下，立方体将在重力作用下自动翻转，直至停在斜面上。
由动能定理，
可得外力做功
考点
据考高分专家说，试题“如图所示，一个边长为a，质量为m的立方体.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。
力矩的平衡
力矩和力偶：
①力臂：从转动轴到力的作用线的距离。
②力矩：力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩，用M表示，单位牛米（N·m）。
③力偶：力学上把作用在同一物体上的大小相等，方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。
④力偶矩：力学中，用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号，作为力偶使物体转动效应的度量，成为力偶矩，用M表示，单位牛米（N·m）。
力矩的平衡条件：
有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零，即M合=M1+M2+M3+…=0。
刚体平衡的条件：
①在任何外力作用下，大小和形状不变的物体，叫做刚体。
②刚体的平衡条件是合力为零，合力矩为零，即∑F=0，∑M=0。
