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題目:一個質量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N的水平外力作用,從靜止開始運動,物體與地面間的動摩擦因數為0.2,求:
(1)物體所受的滑動摩擦力的大小;
(2)物體在水平外力作用下的加速度大小;
(3)物體在5s內的位移大小。
解答:
(1)物體在水平地面上運動時受到的滑動摩擦力大小為:
f = μF_{N} = 0.2 × (mg - F_{水}) = 0.2 × (5 × 10 - 20) = 6N
(2)物體在水平外力作用下的加速度大小為:
a = \frac{F_{水} - f}{m} = \frac{20 - 6}{5} = 3m/s^{2}
(3)物體在5s內的位移大小為:
x = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{1}{2} × 3 × 5^{2} = 37.5m
總結:本題主要考查了牛頓第二定律和運動學公式的應用,需要掌握滑動摩擦力公式和加速度公式才能正確解答。同時需要注意時間單位和位移單位的換算。