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如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处.(取g=10m/s2
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)该外力作用一段时间后撤去,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.
分析:(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小;
(2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小.
解答:解:(1)物体做匀加速直线运动,则L=
1
2
at02

所以a=
2L
t02
=
2×20
4
=10m/s2

由牛顿第二定律得F-f=ma,又f=μmg,解得:μ=0.5
(2)力F作用时,a1=a,
1
2
a1t12+
1
2
μgt22=L
t2=
a1t1
μg
=2t1
联立以上各式,代入数据,解得t1=
2
3
3
s

答:(1)物体与地面间的动摩擦因数为0.5;
(2)该力作用的最短时间为
2
3
3
s
点评:分析清楚物体的运动的过程,分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2013?荆州模拟)如图所示,质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)金属块与地板间的动摩擦因数;
(2)如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离.

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(1)撤去力F时木块速度的大小;
(2)撤去力F后木块运动的时间.

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(1)汽车在行驶过程中,在哪个位置最可能出现爆胎?
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(3)若以(2)中所求得速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多少?

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如图所示,质量m=2.0kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下,以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2)求:
(1)撤去拉力后物体运动的加速度
(2)撤去拉力后物体运动的最长时间.

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(2013?海淀区一模)如图所示,质量m=2.0×10-4kg、电荷量q=1.0×10-6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中.取g=10m/s2
(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向;
(2)在t=0时刻,匀强电场强度大小突然变为E2=4.0×103N/C,且方向不变.求在t=0.20s时间内电场力做的功;
(3)在t=0.20s时刻突然撤掉电场,求带电微粒回到出发点时的动能.

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