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今天我们来分析一个经典的物理问题。在光滑的水平面上,有一个质量为m的物体,受到一个大小为F的恒定水平力作用,从静止开始运动。我们需要求出物体在t秒后的速度以及在这段时间内通过的位移。
首先我们分析物体的受力情况。在水平方向,物体受到大小为F的恒定力。在竖直方向,重力和支持力相互平衡。因此,物体受到的合外力就是水平方向的力F。根据牛顿第二定律,F等于ma,所以物体的加速度a等于F除以m。
现在我们来求解物体在t秒后的速度。使用匀变速直线运动的速度公式:v等于v零加at。已知初速度v零等于零,加速度a等于F除以m,时间为t。代入公式得到:v等于零加F除以m乘以t,因此物体在t秒后的速度为Ft除以m。
接下来求解物体在t秒内通过的位移。使用匀变速直线运动的位移公式:x等于v零t加二分之一at的平方。已知初速度v零等于零,加速度a等于F除以m,时间为t。代入公式得到:x等于零乘以t加二分之一乘以F除以m乘以t的平方。化简后得到位移公式:x等于Ft的平方除以2m。
让我们总结一下这个问题的解答。在光滑水平面上,物体只受恒定水平力F作用。根据牛顿第二定律,物体的加速度等于F除以m。通过匀变速直线运动公式,我们得到物体在t秒后的速度为Ft除以m,在t秒内通过的位移为Ft的平方除以2m。这是一个典型的匀加速直线运动问题。