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题目:
【例题】(高二物理期末试题)一物体在水平地面上做匀速直线运动,其初速度为$v_{0}$,已知物体与地面间的动摩擦因数为$\mu$,求物体运动$t$秒后的位移。
分析:
物体在水平地面上做匀速直线运动,其受力情况为:重力、支持力、摩擦力。根据牛顿第二定律,可求得物体加速度为:
$a = \mu g$
根据匀变速直线运动公式,可求得物体在$t$秒后的位移为:
$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
其中,$v_{0}$为初速度,$a$为加速度,$t$为时间。
解:
根据牛顿第二定律,可得:$a = \mu g$
根据匀变速直线运动公式,可得:$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
带入已知量,可得:
$x = v_{0}t + \frac{1}{2} \times \mu gt^{2}$
所以物体运动$t$秒后的位移为:
$x = \frac{v_{0}^{2}}{2\mu g}t^{2}$
答案:物体运动$t$秒后的位移为$\frac{v_{0}^{2}}{2\mu g}t^{2}$。