Question

【題目】如圖，質量m＝2 kg的物體靜止于水平地面的A處．A、B間距L＝20 m．用大小為30 N，沿水平方向的外力拉此物體，經t0＝2 s拉至B處．（已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，取g＝10 m/s2）

（1）求物體與地面間的動摩擦因數μ；

（2）用大小為20 N，與水平方向成53°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t.

Answer 1

【答案】（1）0.5（2）2s

【解析】試題分析：（1）物體做勻加速運動解得

由牛頓第二定律

解得： 則

（2）設F作用的最短時間為t，小車先以大小為a的加速度勻加速t秒，撤去外力后，以大小為的加速度勻減速秒到達B處，速度恰為0，由牛頓第二定律：

解得： ，

由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有

，L＝at2＋a′t′2，解得：t＝2s