cpc_recruit 103年理化、化工裝置

第 2 題

於光滑水平面上有一質量 40kg 的臺車，質量 60 公斤的人站在臺車的前端，臺車以 5 公尺／秒的速度向東等速前進，如【圖 2】中途(一)所示。此人向前跳離臺車，已知人跳離臺車時，人相對於地面的水平速度為向東 10 公尺／秒，如【圖 2】中圖(二)所示，則人跳出臺車對地的速度為若干？

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如果你在一艘停在靜止水面的小船上，突然用力向前方跳上岸，根據你的直覺與生活經驗，這艘原本靜止的小船會朝哪個方向移動？如果小船本來就在前進，這一個「向前跳」的動作，會讓船的速度變快還是變慢呢？

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恭喜你正確選出 (C)！能精準判斷出臺車在人跳離後的速度變化，代表你對動量守恆定律的應用已經非常熟練。這道題目的鑑別度在於觀察「系統」受力狀況，雖然人與車之間有強大的推力，但對整個系統而言屬於內力，在光滑平面上不受外力干擾，因此系統的總動量必須保持不變。

我們將向東設為正方向，根據公式：

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