Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處．現(xiàn)用大小F=30N的水平拉力拉此物體，經(jīng)t0=2s拉至B處．已知A、B間距L=20m，求：

（1）物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）為了使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求力F作用的最短時(shí)間t；
（3）有些同學(xué)覺得：要使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，力F的大小和最短作用時(shí)間t之間存在一定的關(guān)系．例如甲同學(xué)猜想：力F越大，所用時(shí)間t越短．請(qǐng)你用所學(xué)物理知識(shí)找到F﹣t之間定量的關(guān)系．

Answer 1

【答案】
（1）解：物體在水平地面上從A點(diǎn)由靜止開始向B點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

L= at02 …①

對(duì)物體進(jìn)行受力分析得：

F﹣Ff=ma …②

FN=G…③

Ff=μFN…④

解得：μ=0.5 …⑤

答：物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5；

（2）解：物體在水平地面上從A點(diǎn)由靜止開始向B點(diǎn)經(jīng)歷了在F和Ff共同作用下的勻加速

運(yùn)動(dòng)和只在Ff作用下的勻減速運(yùn)動(dòng)．

勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大小：F﹣Ff=ma1 …⑥

勻減速運(yùn)動(dòng)加速度的大�。篎f=ma2 …⑦

v=a1t1 …⑧

x1= a1t2 …⑨

0﹣v2=﹣2a2x2 …⑩

L=x1+x2

解得：t= s=1.15s

答：為了使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，力F作用的最短時(shí)間為1.15s；

（3）解：該同學(xué)結(jié)論錯(cuò)誤，根據(jù)物理知識(shí)可得： 二者不成反比關(guān)系．

答：F﹣t之間定量的關(guān)系為 ．

【解析】使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處，求力F作用的最短時(shí)間t，這句話所描述的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象就是在F的作用下物體加速到一定速度后，撤去F物體減速運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)速度剛好減為0，所對(duì)應(yīng)的加速的時(shí)間即為力F作用的最短時(shí)間。

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握速度公式：V=V0+at；位移公式：s=v0t+1/2at2；速度位移公式：vt2-v02=2as；以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向?yàn)檎�方向，凡是跟正方向一致的取�?”值，跟正方向相反的取“-”值才能正確解答此題．