题目内容

一个质量为4kg的物体放在水平地面上．现用60N的水平力推此物体，经过2s可达到20m处，若仍用60N的力推此物体，如图所示，求使物体到达20m处时，推力的最短作用时间？
分析：第一次：用60N的水平力推此物体，经过2s达到20m处，物体一直做匀加速运动，由运动学公式求出物体的加速度，由牛顿第二定律可求出摩擦力．
第二次：物体先在推力作用下做匀加速运动，后撤去F做匀减速运动，由位移公式得出两段位移与时间的关系，由总位移等于20m及速度关系求出推力的最短作用时间．
解答：解：第一次：设物体所受的摩擦力为f．
由s=
1
2
at2得，a=
2s
t2
=10m/s2．
根据牛顿第二定律得，
   F-f=ma
解得  f=20N
第二次：设推力的最短作用时间为t1，撤去推力时物体的速度为v，则
撤去推力后物体的加速度大小为a′=
f
m
=5m/s2
由运动学公式得：
    
v2
2a
+
v2
2a′
=s
解得，v=11.5m/s
则t1=
v
a
=1.15s
答：要使物体到达20m处时，推力的最短作用时间为1.15s．
点评：本题是牛顿第二定律和运动学公式结合处理动力学问题，第二次情况，也可以作出速度图象，分析并求解时间．
练习册系列答案
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（1）光电效应实验中，下列表述正确的是
CD
CD

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239
94
pu），这种钚239可由铀239（
239
92
U）经过n次β衰变而产生，则n为
A．2    B．239     C．145   D．92
35-2．如图所示，甲车质量为2kg，静止在光滑水平面上，其顶部上表面光滑，右端放一个质量为1kg的小物体，乙车质量为4kg，以5m/s的速度向左运动，与甲车碰撞后甲车获得6m/s的速度，物体滑到乙车上，若乙车足够长，其顶部上表面与物体的动摩擦因数为0.2，则（g取10m/s2）
（1）物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止；
（2）物块最终距离乙车左端多大距离．
（2013?德州二模）如图乙所示，甲物块质量为2kg，静止在光滑水平面上，其上表面光滑，右端放置一个质量为lkg的小物块．乙木板质量为4kg，以5m/s的速度向左做匀速直线运动，与甲碰撞后，甲获得的速度大小为4m/s，同时小物块滑到乙上，若乙足够长，其上表面粗糙，求小物块最终速度的大小．
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0.2s以后，F为恒力．sin37°=0.6，g取10m/s2；求：
（1）系统静止时，弹簧的形变量x0
（2）物块Q匀加速运动时的加速度的a大小 
（3）力F的最大值Fmax与最小值Fmin．

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