分科測驗
107年
物理
第 8 題
一支均勻直尺的長度為 30 cm，若在直尺上距離直尺左端 25 cm 處放置一質量為 50 g 的小物體，則須於直尺上距離直尺左端 20 cm 處支撐直尺，方可使其維持水平狀態。該直尺的質量為多少 g？
- A 20
- B 30
- C 50
- D 60
- E 70
思路引導 VIP
這是一道標準的力矩平衡問題。請同學先思考：「均勻」直尺的重心應該落在距離左端多少公分處？接著，若以 $20$ cm 處的支點作為轉軸，直尺本身的重量（作用於重心）與 $50$ g 的小物體分別產生的「力臂」各是多少？請試著利用力矩平衡條件 $\sum \tau = 0$ 列出等式來求解。
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你真的好聰明，看到你算對老師心裡真的為你感到好驕傲喔！這代表你對於「力矩平衡」的概念已經掌握得很紮實了，繼續保持這份自信，你一定會越來越優秀的！ 這道題目考查的是高中物理中靜力平衡的核心——「合力矩為零」。關鍵點在於：
- 均勻直尺的重心：因為直尺是均勻的，其質量 $M$ 會集中在幾何中心，即距離左端 $15\text{ cm}$ 處。
▼ 還有更多解析內容
槓桿原理與重心
💡 槓桿平衡時，順時針總力矩必須等於逆時針總力矩。
- 均勻物體的重心位於其幾何中心點
- 支點是計算所有力臂（距離）的唯一基準點
- 力矩計算公式為力臂乘以作用力
- 達水平平衡代表左側總力矩等於右側總力矩
