如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N水平向右的恒力F拉物体,经t=2

如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N水平向右的恒力F拉物体,经t=2s拉至B处.(取g=10m/s2
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若用此恒力F作用在该物体上一段距离,只要使物体能从A处运动到B处即可,则有力F作用的最小距离多大.
叫我楠哥 1年前 已收到1个回答 举报

Raymondrun 幼苗

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解题思路:(1)物体在水平地面上从A向B点做匀加速运动,根据位移时间公式求得加速度,根据牛顿第二定律求解动摩擦因数;
(2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小,进而求位移大小.

(1)物体做匀加速直线运动,则有:
L=
1
2a
t20
所以有:a=[2L

t20=
2×20
22=10m/s2
由牛顿第二定律得:F-f=ma
知:f=F-ma=30N-2×10N=10N,
又f=μmg,
解得:μ=0.5
(2)设力F作用最短时间为t1,有:a1=a=10m/s2

1/2a1
t21]+
1
2μg
t22=L
t2=
a1t1
μg=2t1
联立以上各式,代入数据,解得:t1=
2
3
3s
最短距离为:x1=[1/2a1
t21]=
1
2×10×(
2
3
3)2=6.67m
答:(1)物体与地面间的动摩擦因数为0.5;
(2)有力F作用的最小距离为6.67m.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,要求同学们能正确进行受力分析,抓住位移之间的关系求解,难度适中.

1年前

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