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題目:一物體在水平恒力作用下沿水平面做直線運動,開始階段物體做勻加速運動,后來速度達到某一值v后勻速運動,已知物體在水平面上的運動時間分別為t1和t2,求水平面對物體的摩擦力大小。
解析:
1. 物體在水平恒力作用下做勻加速運動,加速度為a,根據牛頓第二定律可得:F - f = ma,其中F為水平恒力。
2. 當物體速度達到v后做勻速運動,加速度為0,即此后物體不受摩擦力作用。
3. 勻加速運動階段,根據勻變速直線運動規律可得:$s = \frac{1}{2}at^{2}$,其中s為位移,t為時間。
4. 聯立以上各式可得:$f = \frac{v^{2}}{2s}$。
答案:水平面對物體的摩擦力大小為$\frac{v^{2}}{2s}$。
這個例子涵蓋了高中物理中的牛頓運動定律、勻變速直線運動規律和受力分析等知識,適合作為2002年上海高考物理的一個例題。