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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,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.2,求物体在运动过程中的加速度大小。
分析:物体受到重力、支持力、外力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律可以求得加速度的大小。
已知:物体质量m = 5kg,水平外力F = 20N,动摩擦因数μ = 0.2
求:物体在运动过程中的加速度大小a
根据牛顿第二定律,有 F - μmg = ma
代入数据解得 a = 2m/s²
答案:物体在运动过程中的加速度大小为2m/s²。
解释:物体受到重力、支持力、外力和摩擦力的作用,其中外力和支持力平衡,只有重力和摩擦力对物体的运动产生影响。物体受到的摩擦力大小为μmg,方向与运动方向相反。根据牛顿第二定律,物体受到的合力为F - μmg,方向与运动方向相同,因此物体的加速度大小为a = F/m - μg。代入数据解得加速度大小为2m/s²。