國中教育會考
105年
自然
第 26 題
如圖(十四)所示，將兩個磁鐵置入玻璃管中，磁鐵甲與玻璃管底部接觸，磁鐵乙靜止漂浮在空中，不與玻璃管、磁鐵甲接觸。關於兩磁鐵的受力情形，下列何者正確？
- A 兩磁鐵所受合力均為零
- B 兩磁鐵所受合力均不為零
- C 磁鐵甲所受合力為零，磁鐵乙所受合力不為零，且合力方向向上
- D 磁鐵乙所受合力為零，磁鐵甲所受合力不為零，且合力方向向下
思路引導 VIP
在分析它們受到哪些力（比如重力或磁力）之前，我們先觀察這兩個磁鐵的「運動狀態」。題目說它們都保持「靜止」，在物理學中，如果一個物體乖乖待在原地不動，這代表它身上受到的「所有外力總和（合力）」應該是多少呢？
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太棒了！你選對了 A，這表示你的力學基本觀念非常扎實。 這題的破題關鍵，完全在於觀察物體的運動狀態。題目清楚寫到磁鐵乙「靜止漂浮」，而磁鐵甲也靜止在玻璃管底部。根據牛頓第一運動定律，只要巨觀物體保持「靜止」或「等速度直線運動」，就代表它受到的所有外力已經完全抵銷。 也就是說，無論是懸浮在空中的磁鐵乙（受到向下的重力與向上的磁力而平衡），還是墊在底部的磁鐵甲（受到重力、乙給的向下磁力以及桌面給的向上正向力而平衡），它們的合力（net force） $\Sigma F$ 必定都是零，否則它們早就開始加速移動了！
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合力的概念可以在解釋一下嗎
力平衡與靜止狀態
💡 物體處於靜止或等速度運動狀態時，其所受合力必為零。
| 比較維度 | 磁鐵甲 | VS | 磁鐵乙 |
|---|---|---|---|
| 運動狀態 | 靜止於玻璃管底部 | — | 靜止漂浮於空中 |
| 受力種類 | 重力、向下的磁力、支撐力 | — | 重力、向上的磁力 |
| 合力結果 | 合力等於零 | — | 合力等於零 |
💬只要物體維持靜止，不論受力種類多寡，合力皆為零。
