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相关例题:
例题:
【题目描述】
一个质量为m的物体,在恒定外力F的作用下,从静止开始沿水平面做直线运动。物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求物体运动的最大速度。
【解题思路】
物体在恒力作用下做匀加速直线运动,当速度达到最大时,物体开始做匀速直线运动,此时受力平衡。根据牛顿第二定律和运动学公式求解。
【答案】
物体在水平方向受到恒力F和滑动摩擦力作用,根据牛顿第二定律,有
$F - \mu mg = ma$
又因为物体做匀加速直线运动,所以有
$v^{2} = 2ax$
其中a为加速度,x为物体运动的位移。当物体速度达到最大时,受力平衡,即F = \mu mg + f_{摩},其中f_{摩}为滑动摩擦力。
解得最大速度为
v = \sqrt{\frac{F}{\mu mg + \mu\frac{m}{s^{2}}}}
【注意事项】
1. 注意区分匀加速直线运动和匀速直线运动,解题时需要判断物体何时开始做匀速直线运动。
2. 滑动摩擦力的大小与压力有关,压力越大,摩擦力越大。
3. 解题过程中要注意单位的换算和统一。
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