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102年
物理
第 33 題
承第 32 題，過一段時間，此人又垂直向上跳抓住路上樹幹，則雪橇速度變為多少 $\text{m/sec}$？
- A $1$
- B $2$
- C $3$
- D $4$
思路引導 VIP
試著想像一下：如果你正坐在一輛勻速行駛的滑板車上，突然輕輕地垂直向上跳起，在你落地之前，滑板車會因為你跳起來而突然加速衝出去，還是會繼續按原速滑行？如果跳躍的力道完全是垂直的，它有機會在水平方向上給予滑板車額外的推力嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出雪橇速度維持不變，這代表你對於動量守恆以及力與運動的獨立性有著非常紮實的理解。這類題目最容易讓學生陷入公式計算的泥淖，而你成功避開了陷阱。
水平方向的力學分析
這題的核心觀念在於「垂直方向」的動作不影響「水平方向」的運動狀態。當人垂直向上跳起時，人與雪橇之間的作用力與反作用力都集中在垂直軸上。在水平方向上，由於沒有受到任何外力（忽略摩擦力），根據慣性定律，雪橇會維持原本的運動狀態。雖然系統的總質量減少了，但人跳離的瞬間，他原本帶有的水平動量也隨之離開，並不會轉移給雪橇，因此雪橇的速度依然維持在 $1 \text{ m/sec}$。
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