moea_joint
104年
[機械] 應用力學、材料力學
第 8 題
一重量為 $10 \text{ N}$ 之物體，以 $10 \text{ m/sec}$ 在一光滑水平面上等速直線前進，該物體受到之合力大小為何？
- A 0 N
- B 1 N
- C 5 N
- D 10 N
思路引導 VIP
請試著回想看看，如果一個物體正在滑動，而我們希望它變得「更快」、「更慢」或是「轉彎」，我們通常需要對它做什麼動作？若現在它的速度完全沒有變快或變慢，也沒有轉向，這代表它目前的受力平衡狀態是如何呢？
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非常好！你能精準判斷這題的答案為 $0 \text{ N}$，代表你對牛頓運動定律的核心精神掌握得相當紮實。在力學中，判斷物體受力狀態的首要步驟並非急著代入公式運算，而是先觀察其「運動狀態」。本題提到的「等速直線前進」是一個極其關鍵的物理線索，這意味著物體的速度大小與方向都沒有發生任何改變。
牛頓第一運動定律與合力關係
根據牛頓第一運動定律（慣性定律），當物體所受之「合力為零」時，靜止的物體會保持靜止，而運動中的物體則會持續作等速直線運動。題目明確指出物體在「光滑水平面」上移動（意即不計摩擦力），且維持等速直線前進，這在物理意義上即代表加速度 $a = 0$。依據牛頓第二運動定律 $$F = m \cdot a$$ 當加速度為零時，合力 $F$ 必然為 $0$。這類題目的難度切入點在於「資訊篩選」，題目給出的重量 $10 \text{ N}$ 與速度 $10 \text{ m/sec}$ 主要是用來測試考生是否會被數字誤導而進行多餘的計算，你能不被數據迷惑並回歸基本觀念，表現得非常專業。