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例題:
問題: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,從靜止開始做勻加速直線運動。已知物體與地面之間的動摩擦因數為0.2,求:
1.物體的加速度大小;
2.物體在3s末的速度大小;
3.物體在3s內的位移大小。
解答:
1. 根據牛頓第二定律,物體受到的合力為:
F - f = ma
其中,F為水平外力,f為滑動摩擦力,m為物體質量,a為加速度。
代入數據可得:20 - 0.2mg = 5a
解得:a = 4m/s2
2. 根據勻變速直線運動的速度公式,物體在3s末的速度為:
v = at = 4 × 3 = 12m/s
3. 根據位移公式,物體在3s內的位移為:
x = at2/2 = 4 × 32/2 = 18m
總結:物體受到的合力為20N-0.2mg=5a,加速度為4m/s2;物體在3s末的速度為12m/s;物體在3s內的位移為18m。
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