相對位移是指某一物體相對于另一物體的位置變化量,即物體在一段時間內相對固定參考點的位移。它可以通過將兩個位移相減來計算。
題目:一物體在水平地面上向右滑行,受到水平向左的滑動摩擦力作用。請計算該物體相對于地面的相對位移。
解題思路:
1. 確定研究對象:本題的研究對象為物體本身。
2. 建立物理模型:將物體向右滑行的過程抽象為質點運動模型,并假設摩擦力為恒力。
3. 受力分析:根據題意,物體受到向右的水平摩擦力作用,摩擦力大小為f。
4. 運動分析:物體向右滑行的加速度為a = -f/m,其中m為物體的質量。物體向右滑行的位移為x,時間為t。
5. 相對位移的計算:相對位移即為物體相對于地面的位移變化量,即x相對 = x - x地 = x - v0t - (1/2)at^2。其中v0為物體開始滑行的速度,x地為物體開始滑行時的初始位置到地面的距離。
根據上述思路,帶入具體數值,可得:
x相對 = x - v0t - (1/2)f(t^2 - x/f) = 5m - 5m/5m/s^2 2s - (1/2) (5m/s^2) (2s^2 - 5m/s^2 2s/5N) = 3m。
所以,該物體相對于地面的相對位移為3m。