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例题: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,求物体的加速度大小。
1. 牛顿第二定律:F=ma,用于计算物体的加速度大小。
2. 滑动摩擦力:f=μN,用于计算物体在滑动摩擦力作用下的摩擦力大小。
3. 地面的支持力和重力:N=mg,用于确定物体在地面上的支持力和重力。
1. 首先,根据题目中的条件,我们可以列出物体的受力情况:
水平外力:F = 20N
滑动摩擦力:f = μN = 0.2 × (mg) = 10N
重力:G = mg = 50N
2. 根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为:
a = (F - f) / m = (20 - 10) / 5 = 2m/s²
这个例题涵盖了高中物理中基本的运动学和力学知识,通过求解加速度大小,可以进一步讨论物体在水平面上的运动状态,如匀加速直线运动、匀减速直线运动等。此外,这个例题还可以进一步扩展到更复杂的受力情况分析,如物体在斜面上的运动等。