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題目:
【例題】(2016年北京市高考物理)
一物體在水平地面上做勻速直線運動,其速度為v。現對該物體施加一恒力F,使其仍做勻速直線運動,經過時間t后,物體速度變為v/2。已知物體的質量為m,則恒力F的大小為:
A. 2mv/t B. mv/t C. 3mv/2t D. mv/t
解析:
物體在水平地面上做勻速直線運動,其受力平衡,即重力與支持力平衡,合力為零。施加一恒力F后,物體做勻加速直線運動,經過時間t后,速度變為v/2。根據勻變速直線運動的規律,有:
v/2 = v + at
a = (v/2) / t
由于物體做勻速直線運動時,受力平衡,所以有:
F = f = ma
其中f為摩擦力。將a帶入上式可得:
F = mv/t
答案:B。
總結:本題考查了勻變速直線運動的規律和牛頓第二定律的應用,難度適中。解題的關鍵是理解物體做勻速直線運動時受力平衡,施加一恒力后物體做勻加速直線運動。通過分析物體的受力情況,利用牛頓第二定律求解恒力的大小。