如图所示,2kg的物体放在水平地面上,物体离墙20m,现用30N的水平力作用于此物体,经过2s可到达墙边,若仍用30N的

2个回答

  • 解题思路:通过受力分析,由运动学公式求出在力F作用下的加速度,再由牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力;当撤去外力时求解出此时的加速度由运动学公式求出时间

    在力F作用下,由x=

    1

    2at2得:

    a=

    2x

    t2=[2×20

    22m/s2=10m/s2

    由牛顿第二定律得:F-f=ma

    f=F-ma=30N-2×10N=10N

    当撤去外力时,产生的加速度为:

    a′=

    −f/m]=-5m/s2

    要使力F作用时间最短,则物体刚好运动到墙边静止

    设力F作用的最短时间为t,在力F作用下通过的位移为:x1=

    1

    2at2…①

    达到的最大速度为:v=at…②

    减速时运动的位移为:2a′x2=0-v2…③

    x1+x2=x…④

    ①②③④联立解得:t=(

    5−1)s

    答:最短时间为(

    5−1)s

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

    考点点评: 本题主要考查牛顿第二定律和运动学公式,注意公式的灵活应用,最终判断出物体刚好到达墙边时的速度.