Question

如图，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

如图，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，如果该外力作用一段时间后撤去，物体从A出由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t

Answer 1

设物体与地面摩擦因数为μ，当F作用时，水平方向F-μmg=ma，则加速度a=15-μg。则L=0.5at^2，即：0.5*(15-μg)*4=20，可知μ=0.5。

设该力作用的最短距离为s，则用动能定理：Fs-μmgL=0，s=μmgL/F=20/3m。而当F作用时的加速度a=15-μg=10m/s^。设F作用时间为t，则：s=0.5at^2，即：0.5*10*t^2=20/3，t=2*sqrt(3)/3 s

即F作用的最短时间为2*sqrt(3)/3 s。

Answer 2