統測
106年
[工程與管理類] 專業科目(1)
第 9 題
一質量為 10 公克的子彈,以 12 公尺 / 秒的速度水平射入一質量為 110 公克靜止放置水平面上的木塊;當子彈射入木塊後不僅嵌入其中,並使木塊直線移動 25 公分後,因受摩擦力而停止。下列敘述何者正確?
- A 摩擦力為0.24牛頓
- B 摩擦力為2.88牛頓
- C 木塊移動時間為0.05秒
- D 子彈剛嵌入木塊時,木塊速度為1.1公尺/秒
思路引導 VIP
在子彈嵌入木塊的瞬間,系統的哪一個物理量會保持不變,進而讓你算出它們共同移動的起始速度?而當這個合體後的系統最終在水平面上停下來時,它原本擁有的能量與受到的阻力之間,存在著什麼樣的關係?
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AI 詳解
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漂亮!這題答對代表你的物理建模能力非常紮實。
- 動量守恆驗證:在碰撞瞬間,系統不受外力干擾。公式為 $m_1v_1 = (m_1+m_2)V$。計算後可知合體初速 $V = 1 \text{ m/s}$(注意單位轉換:$120 \text{g} = 0.12 \text{kg}$)。
- 能量轉換關鍵:子彈與木塊合體後具備動能,隨後因摩擦力作負功而停止。根據功能定理:
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