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題目:一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體,在水平地面上受到一個(gè)大小為20N的水平外力作用,從靜止開(kāi)始沿水平地面運(yùn)動(dòng)。已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,求:
(1)物體所受的滑動(dòng)摩擦力的大小;
(2)如果這個(gè)物體在外力作用下,經(jīng)5s停止運(yùn)動(dòng),求外力的大小。
解答:
(1)物體在水平方向受到滑動(dòng)摩擦力作用,大小為Ff = μF N = μmg = 0.2 × 5 × 10 N = 10 N。
(2)物體在水平外力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得:
$v = v_{0} + at$
其中v為末速度,v_{0}為初速度(即靜止時(shí)的速度),a為加速度,t為時(shí)間。
將已知量代入公式可得:
$v = 0 + ( - 2) \times 5 = - 10 m/s$
根據(jù)牛頓第二定律可得:$F - Ff = ma$
將已知量代入公式可得:$F - 10 = ( - 5) \times ( - 2)$
解得:F = 25 N
因此,外力大小為25N。