试题分析:(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小;
(2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小.
(1)物体做匀加速运动
∴
,由牛顿第二定律F-f=ma,f=30-2×10=10N
所以
即物体与地面间的动摩擦因数μ为0.5;
(2)设F作用的最短时间为t,小车先以大小为a的加速度匀加速t秒,撤去外力后,以大小为a′的加速度匀减速t′秒到达B处,速度恰为0,
由牛顿定律 Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma
由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有
at=a′t′,
,
∴
即该力作用的最短时间为1.03s.
点评:分析清楚物体的运动的过程,分别对不同的运动的过程列示求解即可得出结论.