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題目:
【例題】一物體在水平地面上做勻速直線運動,其速度為$v_{0}$。現對該物體施加一個恒力$F$,使其在相同時間內通過的位移為$s$,則該物體所受的恒力$F$的大小為多少?
【分析】
物體在水平地面上做勻速直線運動時,受到重力、支持力和摩擦力三個力的作用,這三個力的合力為零。當施加一個恒力$F$后,物體受到的合力為$F$,根據牛頓第二定律可得:$F = ma$。由于物體做勻速直線運動,所以物體的質量不變,即$m = \text{ }v_{0}^{2} \div g\text{ }s$。將$m$代入上式可得:
$F = ma = \text{ }v_{0}^{2} \div g\text{ }s \times a = \text{ }v_{0}^{2} \div g\text{ }s^{2}$
【答案】
物體所受的恒力$F$的大小為$\frac{v_{0}^{2}}{gs^{2}}$。
注意:本題中只給出了物體做勻速直線運動時的速度和位移,沒有給出物體的質量,因此無法求出物體的質量。另外,本題中只給出了物體受到的恒力大小和方向,沒有給出物體受到的其他力的方向和大小,因此無法求出物體受到的其他力的合力大小和方向。