第 一 題

首先，利用靜止時的前後軸重分佈，計算出車輛重心的水平位置。接著，繪製加速狀態的自由體圖，列出考慮慣性力（動態荷重轉移）的力矩平衡方程式以求得加速時的前軸正向力。最後，利用前輪最大靜摩擦力條件搭配牛頓第二定律，解出最大加速度。

這題是經典的「動態軸重轉移」問題。解題分為三步：首先利用靜止時的前後軸重比例，求出重心的水平位置；接著，引入慣性力 ($ma$) 建立力矩平衡，推導出加速時的「動態後軸正向力」；最後，將後輪最大靜摩擦力 ($\mu N_r$) 作為驅動力，扣除滾動阻力後代入牛頓第二定律，聯立求出最大加速度。

解題核心在於判斷四輪驅動（4WD）達最大加速度的物理條件：所有車輪必須同時達到最大靜摩擦力（臨界滑動狀態）。分析時需先將車體視為質點，由整體水平力平衡求出最大加速度，接著利用剛體力學計算因加速產生的『動態荷重轉移』，最佳分配比例即為此時前後軸動態正向力之比例。