Question

如圖甲所示，小球A從水平地面上P點(diǎn)的正上方h=1.8m處自由釋放，與此同時(shí)，在P點(diǎn)左側(cè)水平地面上的物體B在水平拉力的作用下從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，已知B物體的質(zhì)量為2kg，且AB兩物體均可看做質(zhì)點(diǎn)，不考慮A球的反彈，g取10m/s²．求：

（1）小球A下落至地面所需的時(shí)間t；
（2）要使AB兩物體能夠同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，求物體B的初始位置與P點(diǎn)的距離S；
（3）若作用在物體B上的水平拉力F=20N，求物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．

Answer 1

解：（1）由題意可知，
解得：t=0.6s
（2）由圖可知，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，
由可得：
S=1.44m
（3）由F-μmg=ma可得：
μ=0.2．
答：（1）小球A下落至地面所需的時(shí)間t為0.6s；
（2）物體B的初始位置與P點(diǎn)的距離S為1.44m；
（3）物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.2．
分析：（1）小球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，由自由落體的高度可以求得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；
（2）由速度時(shí)間的圖象可以求得B的加速度的大小，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可以求得物體B的初始位置與P點(diǎn)的距離S；
（3）對B受力分析，由牛頓第二定律可以求得物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．
點(diǎn)評：本題主要是對自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓第二定律的應(yīng)用，掌握好這幾個(gè)基本定律即可．