問題詳情:
如圖所示,水平地面上有A、B兩點,且兩點間距離LAB=15m,質量m=2kg的物體(可視為質點)靜止在A點,為使物體運動到B點,現給物體施加一水平F=10N的拉力,求拉力F作用的最短時間.(已知地面與物塊的滑動摩擦因數μ=0.2,g取10m/s2.
【回答】
解:要使F作用時間最短,則F作用一段最短時間t1後撤去該力,使物體勻減速運動t2時間在B點恰好停止.
設勻加速直線運動的加速度為a1,運動的位移為s1,由題意可得:
F﹣μmg=ma1
設撤去F後物體做勻減速直線運動的加速度大小為a2,時間為t2,位移為s2,由題意可得:
μmg=ma2
a1t1=a2t2
s1+s2=LAB
聯立解得最短的時間t1=2s.
答:拉力F作用的最短時間為2s.
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:計算題