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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,从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体的加速度。
解析:
1. 首先,我们需要对物体进行受力分析。物体受到重力、地面的支持力、外力和摩擦力的共同作用。
2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度与合外力成正比,与质量成反比。因此,我们可以根据已知的力来计算加速度。
3. 已知物体的质量为5kg,水平外力为20N,动摩擦因数为0.2,需要求物体的加速度。
受力分析:
重力:mg,方向向下
支持力:N,方向垂直于地面并指向物体
外力:F,方向水平
摩擦力:f = μN,方向与运动方向相反
根据牛顿第二定律:F合 = ma
其中,F合 = F - f = ma
代入数据得:$20 - 0.2 \times 5 \times 10 \times cos\theta = 5a$
解得:a = 2m/s²
答案:物体的加速度为2m/s²。