Question

如圖示，質(zhì)量為m=2.0kg的物體靜止在水平面上，現(xiàn)用F=5.0N 的水平力作用在物體上，在t=4.0s 內(nèi)物體的位移為s=4.0m，則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少？要想產(chǎn)生s₁=16.0m 的位移，水平拉力作用的最少時(shí)間為多少？（ g=10m/s²）

Answer 1

分析：本題第一問(wèn)運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合位移時(shí)間公式即可求出物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的值，第二問(wèn)的關(guān)鍵是明確水平拉力的最小時(shí)間的含義，可設(shè)出水平拉力作用的時(shí)間，然后根據(jù)全過(guò)程動(dòng)能定理并結(jié)合位移時(shí)間關(guān)系聯(lián)立即可求解．

解答：解：物體的加速度為：a=

2s

t 2

，代入數(shù)據(jù)解得a=0.5m/

s

2

   
再由：F-μmg=ma    
得  μ=

5-2×0.5

20

=0.2
設(shè)水平拉力F作用一段距離s'后撤去，直至物體最終停止的全過(guò)程由動(dòng)能定理：
  F

s

′

-μmg

s

1

=△E_K=0  
解得 

s

′

=

μmgs   1

F

=12.8m
根據(jù)  

s

′

=

1

2

at

′2

可得 

t

′

=

2s′ a

=

16

5

=7.16s
答：物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.2，水平拉力作用的最少時(shí)間為7.16s．

點(diǎn)評(píng)：遇到動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，關(guān)鍵是根據(jù)物理過(guò)程畫(huà)出示意圖和受力分析圖，然后選取相應(yīng)的規(guī)律列式求解即可．