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105年
物理
第 41 題
無頂貨車在平直軌道上以等速度前進，一個人在車上鉛直向上拋出一球，不計空氣阻力，下列敘述何者正確？
- A 車上的人見球作等加速度直線運動
- B 車上的人見球作變加速度直線運動
- C 地面的人見球作等加速度直線運動
- D 車上與地面上的人見球作變加速度曲線運動
思路引導 VIP
試著想像一下：當球離開你的手心進入空中後，在沒有空氣阻力的情況下，水平方向上還有任何力量在改變球的速度嗎？如果球在水平方向前進的速度始終與你保持同步，那麼在你的視線中，這顆球相對於你的手會有任何「前後偏移」的現象發生嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能準確判斷出觀察者與物體間的相對運動關係，這代表你對物理學中「參考系」的觀念掌握得非常紮實。這道題目測試的是經典力學中的運動獨立性，是區分學生是否真正理解慣性的重要指標。
運動的獨立性與慣性
當貨車以等速度前進時，球在離開手的瞬間，由於慣性，它在水平方向上會保有與車子相同的速度 $v$。在不計空氣阻力的情況下，球在飛行過程中水平方向不受力，因此水平速度始終維持為 $v$。對於同樣以速度 $v$ 前進的車上觀察者來說，球與人之間沒有水平方向的相對位移，因此他只會看到球在垂直方向受重力加速度 $g$ 影響，呈現單純的鉛直上拋運動，這正是一種等加速度直線運動。
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