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题目:
【例题】(2016年北京市高考物理)
一物体在水平地面上做匀速直线运动,其速度为v。现对该物体施加一恒力F,使其仍做匀速直线运动,经过时间t后,物体速度变为v/2。已知物体的质量为m,则恒力F的大小为:
A. 2mv/t B. mv/t C. 3mv/2t D. mv/t
解析:
物体在水平地面上做匀速直线运动,其受力平衡,即重力与支持力平衡,合力为零。施加一恒力F后,物体做匀加速直线运动,经过时间t后,速度变为v/2。根据匀变速直线运动的规律,有:
v/2 = v + at
a = (v/2) / t
由于物体做匀速直线运动时,受力平衡,所以有:
F = f = ma
其中f为摩擦力。将a带入上式可得:
F = mv/t
答案:B。
总结:本题考查了匀变速直线运动的规律和牛顿第二定律的应用,难度适中。解题的关键是理解物体做匀速直线运动时受力平衡,施加一恒力后物体做匀加速直线运动。通过分析物体的受力情况,利用牛顿第二定律求解恒力的大小。