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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,初始时物体与地面之间的动摩擦因数为0.2,求物体在3s末的速度和位移。
视频分析:
1. 首先,我们需要分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求出物体的加速度。
2. 其次,我们需要根据运动学公式求出物体在3秒内的速度和位移。
3. 最后,我们可以将物体的运动过程与题目中的已知条件结合起来,得出答案。
解题步骤:
1. 受力分析:物体受到重力、支持力和摩擦力,其中摩擦力为f=μFn=μmg。
2. 根据牛顿第二定律求加速度:$a = \frac{F - f}{m} = \frac{20 - 0.2 \times 5 \times 10}{5} = 2m/s^{2}$。
3. 根据运动学公式求速度和位移:$v = at = 2 \times 3 = 6m/s$;$x = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{1}{2} \times 2 \times 9 = 9m$。
答案:物体在3秒末的速度为6m/s,位移为9m。