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物理
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如图所示,质量为m=2.0kg的物体静止在水平面上,现用F=5.0N的水平拉力作用在物体上,在t=4.0s内可使物体产生x=4.0m的位移.则物体与水平面间的动摩擦因数μ为多少?要想使物体产生20.0m的位移,则这个水平拉力最少作用多长时间?(g取10m/s
2
)
人气:261 ℃ 时间:2020-03-28 09:29:00
解答
根据
x=
1
2
a
t
2
得,物体的加速度为:
a=
2x
t
2
=
2×4
16
=0.5m/
s
2
;
根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma
代入数据得:5-20μ=1,
解得:μ=0.2.
设水平拉力F作用一段距离s'后撤去,直至物体最终停止的全过程由动能定理:
Fs′-μmgs=0
解得:
s′=
μmgs
F
=
0.2×20×20
5
=16m
.
根据
s′=
1
2
at
′
2
得:
t′=
2s′
a
=
2×16
0.5
s=8s
.
答:动摩擦因数为0.2,水平力至少作用8s.
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