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,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=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)该外力作用一段时间后撤去,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.
网友回答
解:(1)物体做匀加速直线运动,则L=,
所以a=,
由牛顿第二定律得F-f=ma,又f=μmg,解得:μ=0.5
(2)力F作用时,a1=a,
a1t12+μgt22=L
t2==2t1
联立以上各式,代入数据,解得t1=.
答:(1)物体与地面间的动摩擦因数为0.5;
(2)该力作用的最短时间为.
解析分析:(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小;
(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.
点评:分析清楚物体的运动的过程,分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论.