- 高中物理笔记学霸手写
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相关例题:
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题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,从静止开始沿水平面做直线运动。物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求:
(1)物体所受的滑动摩擦力的大小;
(2)这个物体在5s末的速度和在5s内发生的位移;
(3)若在物体开始运动的同时,用一个大小为15N的方向与水平外力相反的力作用在这个物体上,则物体在10s末的速度是多大?
解析:
(1)物体在水平外力作用下做匀加速直线运动,受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦力的作用。根据牛顿第二定律,有:
F-μmg=ma
其中,a为加速度,m为物体质量,F为水平外力,μ为滑动摩擦系数。将数据带入公式,可得:
20-0.2×5×10×10=5×a
解得:a=2m/s²
根据滑动摩擦力公式 f=μmg,可求得物体所受的滑动摩擦力为:
f=μmg=0.2×5×10×10=100N
(2)物体在前5s内的位移为:
x=at²/2=2×5²/2=25m
根据速度公式 v=at,可求得物体在5s末的速度为:
v=at=2×5=10m/s
(3)当物体受到大小为15N、方向与水平外力相反的力作用时,物体受到的合力为:
F合=F+f’=15+100=115N
根据牛顿第二定律,有:F合=ma’
其中,a’为新的加速度。将数据带入公式,可得:a’=F合/m=115/5=23m/s²
物体在10s内的位移为:x’=at’²/2=23×(10-5)²/2=78.75m
物体在10s末的速度为:v’=at’=23×(10-5)=78m/s
所以,物体在10s末的速度为78m/s。
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