Question

(12 分)如圖，質(zhì)量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)拉至B處。(已知，。取)

(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；

(2)用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時間t。

 

Answer 1

【答案】

(1)0.5  (2)1.03s

【解析】

試題分析：(1)物體做勻加速運(yùn)動

                         (1分)

∴          （1分） 

由牛頓第二定律

                            （1分）

                  (1分)

∴                  (1分)

(2)設(shè)作用的最短時間為，小車先以大小為的加速度勻加速秒，撤去外力后，以大小為，的加速度勻減速秒到達(dá)B處，速度恰為0，由牛頓定律

     (1分)

∴(1分)

                （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）

∴             （1分）

                          （1分）

∴ （1分）

（2）另解：設(shè)力作用的最短時間為t，相應(yīng)的位移為s，物體到達(dá)B處速度恰為0，由動能定理

                 （2分）

∴       （1分）

由牛頓定律

                              （1分）

∴  （1分）

∵                                                      （1分）

                                     （1分）

考點(diǎn)：本題考查勻變速運(yùn)動的公式，牛頓第二定律，動能定理

點(diǎn)評：本題第一問物體從A到B做勻加速直線運(yùn)動，第二問力作用的時間最短時，物體先做勻加速運(yùn)動后做勻減速運(yùn)動且到B的速度恰好減為零。