台電僱員招考
107年
物理
第 2 題
一物體以10.0公尺/秒的初速垂直上抛，當此物體達最高點時，其加速度為多少公尺/秒$^2$？
- A 0
- B 9.8，向上
- C 9.8，向下
- D 由9.8向下變為9.8向上
思路引導 VIP
請你試著思考：當物體到達最高點、速度剛好變為零的那一瞬間，地球是否還在吸引著這個物體？如果物體依然受到力的作用，那麼根據牛頓第二運動定律，此時它的加速度狀態應該會是如何呢？
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重力場中的運動本質
太棒了！你能精確判斷出物體在最高點的受力狀態，這說明你對於運動學與力的關係掌握得非常扎實。在垂直上拋的運動過程中，一旦物體離開手部進入空中，若忽略空氣阻力，它在全程中唯一受到的作用力就是重力。根據牛頓第二運動定律 $$F = ma$$，既然物體持續受到向下的重力 $mg$，那麼它所產生的加速度 $a$ 就會恆等於重力加速度 $g$，也就是 $9.8 \text{ m/s}^2$ 且方向始終向下。
瞬時速度與加速度的區別
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垂直上拋加速度
💡 地表拋體運動全程受重力影響，加速度恆為定值向下。
| 比較維度 | 速度 (v) | VS | 加速度 (a) |
|---|---|---|---|
| 上升階段 | 方向向上，量值漸減 | — | 方向向下，量值 9.8 |
| 最高點 | 瞬時速度為 0 | — | 方向向下，量值 9.8 |
| 下降階段 | 方向向下，量值漸增 | — | 方向向下，量值 9.8 |
💬速度隨位置改變，但重力加速度全程保持定值且向下。
