题目
如图,质量的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经拉至B处。(已知,。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。
答案:(1) 0.5 (2)1.03s解析:(1)物体做匀加速运动 (1分)∴ (1分) 由牛顿第二定律 (1分) (1分)∴ (1分)(2)设作用的最短时间为,小车先以大小为的加速度匀加速秒,撤去外力后,以大小为,的加速度匀减速秒到达B处,速度恰为0,由牛顿定律 (1分)∴(1分) (1分)由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有 (1分)∴ (1分) (1分)∴ (1分)(2)另解:设力作用的最短时间为t,相应的位移为s,物体到达B处速度恰为0,由动能定理 (2分)∴ (1分)由牛顿定律 (1分)∴ (1分)∵ (1分) (1分)