题目内容
如图所示，质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处．现用大小F=30N的水平拉力拉此物体，经t0=2S拉至B处．已知A、B间距L=20m，已知g=10m/S2，求：（1）物体与地面间的动摩擦因数；
（2）为了使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求力F作用的最短时间t；
（3）有些同学觉得：要使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，力F的大小和最短作用时间t之间存在一定的关系．某同学猜想：力F越大，所用时间t越短，故二者之间成反比关系．请你用所学物理知识判断该同学所得结论是否正确．
分析：（1）物体在水平地面上从A向B点做匀加速运动，根据位移时间公式求得加速度，根据牛顿第二定律求解动摩擦因数；
（2）当力作用时间最短时，物体先加速后减速到零，根据牛顿第二定律求出匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小，抓住匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，初末速度为零，运用运动学公式求出时间．
（3）根据第二问求出F与t的函数关系式即可判断．
（2）当力作用时间最短时，物体先加速后减速到零，根据牛顿第二定律求出匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小，抓住匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，初末速度为零，运用运动学公式求出时间．
（3）根据第二问求出F与t的函数关系式即可判断．
解答：解：（1）物体在水平地面上从A向B点做匀加速过程中，可知：L=
a
对物体进行受力可得：
F-f=ma1
N=mg 且f=μN
解得：μ=0.5
（2）对物体在加速阶段：F-f=ma1
且 v=a1t
x1=
a1t2
在减速阶段：f=ma2
且0-v2=-2a2x2
又知，L=x1+x2
解得：t=
s
（3）该同学结论错误，根据物理知识可得：F2-10F=
二者不成反比关系
答：（1）物体与地面间的动摩擦因数为0.5；
（2）力F作用的最短时间为
s；
（3）不正确．
| 1 |
| 2 |
| t | 2 0 |
对物体进行受力可得：
F-f=ma1
N=mg 且f=μN
解得：μ=0.5
（2）对物体在加速阶段：F-f=ma1
且 v=a1t
x1=
| 1 |
| 2 |
在减速阶段：f=ma2
且0-v2=-2a2x2
又知，L=x1+x2
解得：t=
2
| ||
| 3 |
（3）该同学结论错误，根据物理知识可得：F2-10F=
| 800 |
| t2 |
答：（1）物体与地面间的动摩擦因数为0.5；
（2）力F作用的最短时间为
2
| ||
| 3 |
（3）不正确．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，抓住位移之间的关系求解，难度适中．
练习册系列答案
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