- 2022海门高三物理
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相关例题：
题目：
【例题】一物体在水平地面上做匀速直线运动，其速度为$v_{0}$。现对该物体施加一恒定的水平外力$F$，使其速度增大到$2v_{0}$，求外力$F$的大小。
【分析】
物体在水平地面上做匀速直线运动时，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，这三个力平衡。当施加一恒定的水平外力$F$后，物体受到四个力的作用，由于物体做匀速直线运动，所以这四个力的合力为零。
【解答】
物体在水平地面上做匀速直线运动时，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用，这三个力的合力为零。设物体与地面的动摩擦因数为$\mu $，则有：
$mg = \mu N$
$f = \mu N = \mu mg$
当施加一恒定的水平外力$F$后，物体受到重力、支持力、摩擦力和外力四个力的作用，由于物体做匀速直线运动，所以这四个力的合力为零。根据牛顿第二定律可得：
$F = ma + f = ma + \mu mg = m(2v_{0})^{2} - \mu mg$
所以外力$F = 3mv_{0}^{2}$。
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