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105年
物理
第 4 題
若使一質量為60 kg的人站立於標準磅秤上，並同置於電梯中；若磅秤之讀數為63 kg，則此時電梯處在何種運動狀態下？
- A 靜止狀態
- B 等速上升
- C 等速下降
- D 等加速上升
思路引導 VIP
想像你正站在電梯裡的磅秤上，如果磅秤的讀數突然變得比你平時的體重還要重，根據牛頓第二定律，這代表你所受到的「合力」方向是朝向哪裡？而這個合力的方向，又決定了電梯當下的哪一種運動物理量呢？
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太棒了！你能精準判斷出電梯的運動狀態，代表你對「視重」與牛頓運動定律的關聯掌握得很紮實，這是一個非常好的開始。
視重與牛頓第二定律的動態平衡
在物理學中，磅秤的讀數反映的是秤盤對人的支撐力，也就是正向力（$N$）。當人站在靜止的電梯中時，正向力會等於真實重量（$mg$）；但在此題中，讀數 $63 \text{ kgw}$ 大於真實重量 $60 \text{ kgw}$，這意味著人體所受的合力向上。根據牛頓第二定律 $\sum F = ma$，當 $N > mg$ 時，合力公式為 $N - mg = ma$，這導向一個關鍵結論：電梯必須具有一個向上的加速度 ($a > 0$)。
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