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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、方向与水平面成30度角斜向上的拉力作用,物体与地面间的滑动摩擦因数为0.2,求物体的加速度大小。
首先,我们需要知道物体的受力情况。物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力。其中,拉力可以分解为水平分力和竖直分力,水平分力等于摩擦力的大小。
根据牛顿第二定律,物体的加速度大小为:
a = (Fcosθ - μ(mg - Fsinθ)) / m
其中,F为拉力,θ为拉力与水平方向的夹角,μ为动摩擦因数,m为物体质量。将已知量代入公式,可得:
a = (200.8 - 0.2(59.8 - 200.6)) / 5 = 2m/s^2
所以,物体的加速度大小为2m/s^2。
接下来,我们可以根据物体的加速度和初速度来求解物体的运动情况。例如,如果物体从静止开始以这个加速度向右运动,那么它的位移可以通过运动学公式求解:
s = (v^2 - v0^2) / (2a)
其中,v为末速度(即位移为0时的速度),v0为初速度(即开始运动时的速度),a为加速度,s为位移。将已知量代入公式,可得:
s = (0 - 0) / (22) = -0.25m
所以,物体从静止开始向右运动的位移为-0.25m。