题目内容
如图所示，2kg的物体放在水平地面上，物体离墙20m，现用30N的水平力作用于此物体，经过2s可到达墙边，若仍用30N的力作用于此物体，求使物体到这墙边作用力的最短作用时间？分析：通过受力分析，由运动学公式求出在力F作用下的加速度，再由牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力；当撤去外力时求解出此时的加速度由运动学公式求出时间
解答：解：在力F作用下，由x=
at2得：
a=
=
m/s2=10m/s2
由牛顿第二定律得：F-f=ma
f=F-ma=30N-2×10N=10N
当撤去外力时，产生的加速度为：
a′=
=-5m/s2
要使力F作用时间最短，则物体刚好运动到墙边静止
设力F作用的最短时间为t，在力F作用下通过的位移为：x1=
at2…①
达到的最大速度为：v=at…②
减速时运动的位移为：2a′x2=0-v2…③
x1+x2=x…④
①②③④联立解得：t=（
-1）s
答：最短时间为（
-1）s
| 1 |
| 2 |
a=
| 2x |
| t2 |
| 2×20 |
| 22 |
由牛顿第二定律得：F-f=ma
f=F-ma=30N-2×10N=10N
当撤去外力时，产生的加速度为：
a′=
| -f |
| m |
要使力F作用时间最短，则物体刚好运动到墙边静止
设力F作用的最短时间为t，在力F作用下通过的位移为：x1=
| 1 |
| 2 |
达到的最大速度为：v=at…②
减速时运动的位移为：2a′x2=0-v2…③
x1+x2=x…④
①②③④联立解得：t=（
| 5 |
答：最短时间为（
| 5 |
点评：本题主要考查牛顿第二定律和运动学公式，注意公式的灵活应用，最终判断出物体刚好到达墙边时的速度．
练习册系列答案
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（2012?安徽）如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 M=2kg的小物块A．装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接．传送带始终以u=2m/s 的速率逆时针转动．装置的右边是一光滑的曲面，质量m=1kg的小物块B从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放．已知物块B与传送带之间的摩擦因数μ=0.2，l=1.0m．设物块A、B中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块A静止且处于平衡状态．取g=10m/s2．
如图所示，固定的光滑平台上固定有光滑的半圆轨道，轨道半径R=0.6m．平台上静止着两个滑块A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，两滑块间夹有少量炸药，平台右侧有一带挡板的小车，静止在光滑的水平地面上．小车质量为M=0.3Kg，车面与平台的台面等高，车面左侧粗糙部分长度为L=0.8m，动摩擦因数为μ=0.2，右侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑．点燃炸药后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上小车．两滑块都可以看作质点，炸药的质量忽略不计，爆炸的时间极短，爆炸后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且g=10m/s2．求：
质量m=2kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示．已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
质量分别为2kg和3kg的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今对物块A、B分别施以方向相反的水平力F1、F2，且F1=20N、F2=10N，则下列说法正确的是（ ）| A、弹簧的弹力大小为16N | B、如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12N | C、若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零 | D、若F1=10 N、F2=20 N，则弹簧的弹力大小不变 |
如图所示，光滑的水平面上，用弹簧相连的质量均为2kg的a、b两物块都以v0=6m/s的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4kg的物块C静止在正前方，如图所示．b与c碰撞后二者粘在一起运动，在以后的运动中，