Question

如圖甲所示，小球A從水平地面上P點的正上方h=1.8m處自由釋放，與此同時，在P點左側水平地面上的物體B在水平拉力的作用下從靜止開始向右運動，B運動的v-t圖象如圖乙所示，已知B物體的質量為2kg，且AB兩物體均可看做質點，不考慮A球的反彈，g取10m/s²．求：

（1）小球A下落至地面所需的時間t；
（2）要使AB兩物體能夠同時到達P點，求物體B的初始位置與P點的距離S；
（3）若作用在物體B上的水平拉力F=20N，求物體與地面之間的動摩擦因數μ．

Answer 1

【答案】分析：（1）小球做的是自由落體運動，由自由落體的高度可以求得運動的時間；
（2）由速度時間的圖象可以求得B的加速度的大小，根據勻加速直線運動的位移公式可以求得物體B的初始位置與P點的距離S；
（3）對B受力分析，由牛頓第二定律可以求得物體與地面之間的動摩擦因數μ．
解答：解：（1）由題意可知，
解得：t=0.6s
（2）由圖可知，物體做勻加速運動，
由可得：
S=1.44m
（3）由F-μmg=ma可得：
μ=0.2．
答：（1）小球A下落至地面所需的時間t為0.6s；
（2）物體B的初始位置與P點的距離S為1.44m；
（3）物體與地面之間的動摩擦因數μ為0.2．
點評：本題主要是對自由落體運動的規律和牛頓第二定律的應用，掌握好這幾個基本定律即可．