Question

如圖，質量＝2 kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距＝20 m。用大小為30 N，沿水平方向的外力拉此物體，經＝2 s拉至B處。（取g＝10m/s²）

（1）求物體與地面間的動摩擦因數μ；
（2）用大小為N，與水平方向成45°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。

Answer 1

（1）；（2）
試題分析：（1）物體做勻加加速運動   （1分）
所以     （1分）
由牛頓第二定律，  （1分）
所以  （1分）
（2）設F作用的最短時間為，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，由牛頓定律
  （1分）
所以
   （1分）
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 （1分）
所以   （1分）
  （1分）
所以 （1分）