高中物理必修一中的摩擦力公式有以下兩個:
1. 滑動摩擦力公式:f = μF_{N},其中,f表示摩擦力,μ表示動摩擦因數,F_{N}表示正壓力。
2. 靜摩擦力公式:f = max{Δx, F_{0} - μF_{f} - F_{N},F_{N} - μF_{f}},其中,f表示靜摩擦力,max{Δx, F_{0} - μF_{f} - F_{N}, F_{N} - μF_{f}}表示最大靜摩擦力,F_{0}表示靜摩擦因數,F_{f}表示正壓力。
以上公式中,滑動摩擦力是由于兩個物體的表面相互接觸而產生的,其大小與正壓力成正比,比例系數μ被稱為動摩擦因數。而靜摩擦力是由于兩個物體相對靜止時存在相對運動趨勢而產生的,其大小與最大靜摩擦力成正比。
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的水平拉力,物體與地面間的滑動摩擦因數為0.2,求物體在t=5s時的速度和加速度。
解答:
首先,我們需要根據摩擦力公式 f = μF N 求出物體受到的摩擦力:
f = 0.2 × (mg) = 0.2 × (5 × 9.8) = 9.8N
然后,根據牛頓第二定律 F = ma 求出物體的加速度:
F = 20N
a = F / m = 20 / 5 = 4m/s^2
最后,根據速度公式 v = at 求出物體在t=5s時的速度:
v = 4 × 5 = 20m/s
所以,物體在t=5s時的速度為20m/s,加速度為4m/s^2。