问题 问答题

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.

答案

(1)物体做匀加速直线运动,则L=

1
2
at02

所以a=

2L
t02
=
2×20
4
=10m/s2

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,

1
2
a1t12+
1
2
μgt22=L

t2=

a1t1
μg
=2t1

联立以上各式,代入数据,解得t1=

2
3
3
s.

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

2
3
3
s.

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