如圖所示，2kg的物體放在水平地面上，物體離墻20m，現(xiàn)用30N的水平力作用于此物體，經(jīng)過2s可到達墻邊，若仍用30N的力作用于此物體，求使物體到這墻邊作用力的最短作用時間？
分析：通過受力分析，由運動學(xué)公式求出在力F作用下的加速度，再由牛頓第二定律求出物體受到的摩擦力；當(dāng)撤去外力時求解出此時的加速度由運動學(xué)公式求出時間
解答：解：在力F作用下，由x=
1
2
at2得：
a=
2x
t2
=
2×20
22
m/s2=10m/s2
由牛頓第二定律得：F-f=ma
f=F-ma=30N-2×10N=10N
當(dāng)撤去外力時，產(chǎn)生的加速度為：
a′=
-f
m
=-5m/s2
要使力F作用時間最短，則物體剛好運動到墻邊靜止
設(shè)力F作用的最短時間為t，在力F作用下通過的位移為：x1=
1
2
at2…①
達到的最大速度為：v=at…②
減速時運動的位移為：2a′x2=0-v2…③
x1+x2=x…④
①②③④聯(lián)立解得：t=（
5
-1）s
答：最短時間為（
5
-1）s
點評：本題主要考查牛頓第二定律和運動學(xué)公式，注意公式的靈活應(yīng)用，最終判斷出物體剛好到達墻邊時的速度．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?安徽）如圖所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量 M=2kg的小物塊A．裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺面等高，并能平滑對接．傳送帶始終以u=2m/s 的速率逆時針轉(zhuǎn)動．裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺面h=1.0m處由靜止釋放．已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)μ=0.2，l=1.0m．設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài)．取g=10m/s2．
（1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前速度大��；
（2）通過計算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運動到右邊曲面上？
（3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時都會立即被鎖定，而當(dāng)他們再次碰撞前鎖定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后的運動速度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，固定的光滑平臺上固定有光滑的半圓軌道，軌道半徑R=0.6m．平臺上靜止著兩個滑塊A、B，mA=0.1Kg，mB=0.2Kg，兩滑塊間夾有少量炸藥，平臺右側(cè)有一帶擋板的小車，靜止在光滑的水平地面上．小車質(zhì)量為M=0.3Kg，車面與平臺的臺面等高，車面左側(cè)粗糙部分長度為L=0.8m，動摩擦因數(shù)為μ=0.2，右側(cè)拴接一輕質(zhì)彈簧，彈簧自然長度所在處車面光滑．點燃炸藥后，A滑塊到達軌道最高點時對軌道的壓力大小恰好等于A滑塊的重力，滑塊B沖上小車．兩滑塊都可以看作質(zhì)點，炸藥的質(zhì)量忽略不計，爆炸的時間極短，爆炸后兩個物塊的速度方向在同一水平直線上，且g=10m/s2．求：
（1）滑塊在半圓軌道最低點對軌道的壓力
（2）炸藥爆炸后滑塊B的速度大小
（3）滑塊B滑上小車后的運動過程中彈簧的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量m=2kg的物塊放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由靜止開始運動，物塊動能Ek與其發(fā)生位移x之間的關(guān)系如圖所示．已知物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度g取10m/s2，則下列說法中正確的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量分別為2kg和3kg的物塊A、B放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧相連，如圖所示，今對物塊A、B分別施以方向相反的水平力F1、F2，且F1=20N、F2=10N，則下列說法正確的是（　�。�
A、彈簧的彈力大小為16NB、如果只有F1作用，則彈簧的彈力大小變?yōu)?2NC、若把彈簧換成輕質(zhì)繩，則繩對物體的拉力大小為零D、若F1=10 N、F2=20 N，則彈簧的彈力大小不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，光滑的水平面上，用彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的a、b兩物塊都以v0=6m/s的速度向右運動，彈簧處于原長，質(zhì)量為4kg的物塊C靜止在正前方，如圖所示．b與c碰撞后二者粘在一起運動，在以后的運動中，
（1）彈簧最短時a的速度是多少？
（2）彈簧的彈性勢能最大為多少？
（3）物塊a的最小速度是多少？

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