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例题:在水平面上有一质量为m=2kg的物体,在水平恒力F作用下由静止开始运动,运动时间t秒后撤去F,物体继续滑行一段时间t秒后停止,已知摩擦力大小为物体质量的k倍,求:
(1)物体所受的水平恒力F的大小;
(2)物体滑行的最大距离;
(3)物体滑行的时间t;
(4)水平面与物体间的动摩擦因数。
解答:
(1)物体在水平恒力作用下做匀加速直线运动,设加速度为a1,撤去F后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,根据牛顿第二定律有:
F-kmg=ma1
ma2=mg
设物体匀加速直线运动的时间为t1,匀减速直线运动的时间为t2,则有:
t=t1+t2
由运动学公式可得:
s=a1t1²/2+a2(t-t1)²/2
解得:F=6N
(2)滑行的最大距离为:s=6m
(3)滑行的时间为:t=2s
(4)水平面与物体间的动摩擦因数为:μ=0.5。