Question

质量为2kg的物体放在水平地面上，且离墙壁20m，现用30N的水平力推此物体，经过2S经过最短位移到达墙壁，若用50N的水平推力推此物体，要使物体一直在推力作用下也能到达墙壁，试问推力的作用时间为多少？

Answer 1

分析：根据匀变速直线运动的位移时间公式求出物体在拉力F=30N作用下的加速度，结合牛顿第二定律求出摩擦力的大小．
若用50N的水平推力推此物体，结合牛顿第二定律和运动学公式求出推力F作用的时间．

解答：解：由s=

1

2

at²得，物体运动的加速度为
  a=

2s

t2

=

2×20

22

=10m/s²
由牛顿第二定律 F=ma得，F-f=ma
 所以f=F-ma=30-2×10=10（N）；
若用F′=50N作用力推物体，则由牛顿第二定律 F′-f=ma′则
a′=

F′-f

m

=

50-10

2

=20m/s²
再由s=

1

2

a′t′²得，
t′=

2s a′

=

2×20 20

=

2

s；
答：推力的作用时间为

2

s．

点评：本题综合考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，加速度是联系力和运动关系的桥梁．