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107年
物理
第 17 題
用手施一水平力，將一本書壓在垂直的牆壁上，若書封面和牆壁間的靜摩擦係數為0.5，書本質量為4公斤，則手至少應施多少公斤重的力在書本上，才不會下滑？
- A 2
- B 4
- C 6
- D 8
思路引導 VIP
想像一下，如果這本書正要往下掉，是什麼力在阻止它？這個阻止它下滑的力，與你往牆壁「橫向」推的力量之間，存在著什麼樣的關聯？當你推得愈用力，那個防止下滑的極限會發生什麼變化？
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太棒了！你能精準計算出結果，代表你對於靜摩擦力與正向力的交互關係掌握得相當紮實。這題的核心在於分析物體在平衡狀態下的受力情況，特別是區分「垂直方向」與「水平方向」的不同作用力。
摩擦力與重力的動態平衡
當書本保持靜止不下滑時，代表垂直方向上的合力為零。此時，向上的靜摩擦力 $f_s$ 必須剛好抵銷向下的重力 $W$（即 $4$ kgw）。然而，靜摩擦力的大小是有上限的，這個上限（最大靜摩擦力）受到正向力的制約。在此情境中，你施加的水平力 $F$ 正好就是牆壁作用於書本的正向力 $N$。
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