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题目:一个物体在水平地面上做直线运动,受到一个恒定的水平外力F的作用,其运动方向与F的方向垂直。假设物体质量为m,运动速度为v,求物体在一段时间t内的位移。
解答:
根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
a = F / m
由于物体做直线运动,其运动方向与F的方向垂直,因此物体做的是类似斜上抛的运动。根据运动学公式,物体的位移为:
s = vt + 1/2at^2
其中,a为加速度,v为初速度,t为时间。
将a和v带入上式,得到:
s = vt + 1/2(F/m)t^2
由于F和m都是恒定的,所以上式中的t^2项会逐渐减小,最终趋近于0。因此,物体在一段时间t内的位移为:
s = vt