Question

如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t₀=2s拉至B處．（取g=10m/s²）
（1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）該外力作用一段時(shí)間后撤去，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時(shí)間t．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求得物體的加速度的大小，在根據(jù)牛頓第二定律可以求得摩擦力的大小，進(jìn)而可以求得摩擦因數(shù)的大小；
（2）當(dāng)力作用的時(shí)間最短時(shí)，物體應(yīng)該是先加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間之后撤去拉力F在做減速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可以求得時(shí)間的大小．

解答：解：（1）物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則L=

1

2

at02，
所以a=

2L

t02

=

2×20

4

=10m/s2，
由牛頓第二定律得F-f=ma，又f=μmg，解得：μ=0.5
（2）力F作用時(shí)，a₁=a，

1

2

a₁t₁²+

1

2

μgt₂²=L
t₂=

a1t1

μg

=2t₁
聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)，解得t₁=

2 3

3

s．
答：（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5；
（2）該力作用的最短時(shí)間為

2 3

3

s．

點(diǎn)評(píng)：分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，分別對(duì)不同的運(yùn)動(dòng)的過(guò)程列示求解即可得出結(jié)論．