质量为2KG的物体放在水平地面上,离墙壁20米,现用30牛的水平力推此物体,经过2秒到达墙壁.诺扔用30牛的水平推力推此物体,要使物体也能到达墙壁,则推力的最短作用时间为.秒要尽可能详细的

质量为2KG的物体放在水平地面上,离墙壁20米,现用30牛的水平力推此物体,经过2秒到达墙壁.诺扔用30牛的水平推力推此物体,要使物体也能到达墙壁,则推力的最短作用时间为.秒要尽可能详细的
质量为2KG的物体放在水平地面上,离墙壁20米,现用30牛的水平力推此物体,经过2秒到达墙壁.诺扔用30牛的水平推力推此物体,要使物体也能到达墙壁,则推力的最短作用时间为.秒
要尽可能详细的分析,

质量为2KG的物体放在水平地面上,离墙壁20米,现用30牛的水平力推此物体,经过2秒到达墙壁.诺扔用30牛的水平推力推此物体,要使物体也能到达墙壁,则推力的最短作用时间为.秒要尽可能详细的
在30N水平推力的作用下,物体将向墙壁做初速度为零匀速直线运动.
由s=1/2at^2得
此时物体的加速度：a=2s/t^2=2*20/2^2=4m/s^2
根据牛顿第二定律,F合=ma
所以物体在水平方向受到的合力：F合=ma=2*4=8N
由此得出物体在水平地面上的摩擦力：
f=F-F合=30-8=22N
到了这一步,可以用两种方法进行
方法一：运用运动学和牛顿第二定律
第一阶段,推力作用阶段：
物体通过的距离为s'
s'=1/2a(t')^2
即：s'=1/2*4(t')^2=2(t')^2 .(1)
物体的末速度为
v=at'=4t' .(2)
第二阶段,物体在摩擦力作用做匀减速直线运动阶段
由牛顿第二定律,f=ma'
此时物体的加速度为：a'=-f/m=22/2=-11m/s^2
加速度方向与运动方向相反.
由运动学公式s=vt"+1/2a'(t")^2得
s-s'=vt"+1/2a'(t")^2=vt"-11/2(t")^2 .(3)
由v=v0+at得
0-v=a't"
即：0-v=/11t"
v=11t" .(4)
把式(1)、(2)、(3)、(4)联立,得到一个四元二次方程组.
解这个方程组,得t'=1.94s
当然,这种方法非常麻烦,尤其是解后面的四元二次方程组,所以实际上用下面的这种方法更为简便.
方法二：运用动能定理
设物体在在推力作用下的移动距离为s'
则：Fs'-fs=0
s'=fs/F=22*20/30=14.67m
由s=1/2at^2得
推力的作用时间：
t'=√(2s'/a)=√(2*14.67/4)=1.94s

这道题目看似是动量定理，实际上用能量来算要简单得多。
由m,s,F,t这四个量，可以求出f，
接下去，fs=Fs`可以求出s`
有s`，以及m,F,f,就可以先求a（在第一步已经可以顺便求出了，但是这里才用）
有s`,a，求t`就很容易了。

s=1/2at2
得a=10
a=(F推-f摩)/m
得f摩=10N
Fs1=fs2
s2=20
所以s1=20/3
s=1/2at2 a=10
此时t=2∫3/3

由第一个过程可求出推力作用时的加速度a1=2*s/t^2=10m/s^2
有牛顿第二定律：F-Ff=m*a1可求得Ff=F-m*a1=10N
设推力作用的最短时间为t'
推力作用下的位移s1=a1*t'^2/2
末速度v=a1*t'
阻力作用下的加速度a2=Ff/m=5m/s^2
阻力作用下的位移s2=v^2/2*a2
s1+s2=s

全部展开

由第一个过程可求出推力作用时的加速度a1=2*s/t^2=10m/s^2
有牛顿第二定律：F-Ff=m*a1可求得Ff=F-m*a1=10N
设推力作用的最短时间为t'
推力作用下的位移s1=a1*t'^2/2
末速度v=a1*t'
阻力作用下的加速度a2=Ff/m=5m/s^2
阻力作用下的位移s2=v^2/2*a2
s1+s2=s
有以上方程求得t'=2/根号3s

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这是一个错题，题目没有交代清楚水平力的方向。该物体完全有可能在平面上做斜向墙壁的匀加速运动，这种情况下就允许地面是光滑的。那问题可就复杂了！
如果你是一个高中生，注意以后要学会用立体的思维思考，让你更严密。不能停留在平面水平！
几位高人已经根据平常人的理解作出解答，其中云中忧雪的解答，较为精彩。我赞成。...

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这是一个错题，题目没有交代清楚水平力的方向。该物体完全有可能在平面上做斜向墙壁的匀加速运动，这种情况下就允许地面是光滑的。那问题可就复杂了！
如果你是一个高中生，注意以后要学会用立体的思维思考，让你更严密。不能停留在平面水平！
几位高人已经根据平常人的理解作出解答，其中云中忧雪的解答，较为精彩。我赞成。

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