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107年
物理
第 46 題
如右圖，一物體重為$40\text{ kg}$放置於地面，物體與地面摩擦係數為$0.4$，若以$20\text{ kg}$之力使$40\text{ kg}$物體向右移動$5\text{ m}$，請問作功為多少$\text{ kg}\cdot\text{m}$？
($\sin37^\circ=0.6$, $\cos37^\circ=0.8$)
($\sin37^\circ=0.6$, $\cos37^\circ=0.8$)
- A 12
- B 24
- C 36
- D 48
思路引導 VIP
當我們斜向上拉動一個原本靜止在地面上的物體時，這個拉力除了試圖把物體往右拉，還會對物體與地面間的「緊密程度」（正向力）產生什麼樣的影響？而這種影響，又會如何進一步改變阻礙物體前進的摩擦力大小呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能順利解出這題，代表你對力的分解與合力作功的觀念掌握得非常紮實。這道題目在物理力學中具有很好的鑑別度，因為它不只考驗功的定義，更要求學生細心處理物體在垂直方向的受力平衡。
力的分解與合力分析
首先，我們注意到拉力是斜向的。利用 $\sin 37^\circ = 0.6$，我們可以算出拉力的垂直分力為 $20 \times 0.6 = 12\text{ kg}$。這個向上的分力會「減輕」物體對地面的壓力，使得正向力 $N$ 變為 $40 - 12 = 28\text{ kg}$。接著，根據摩擦係數 $0.4$，算出動摩擦力 $f_k = 0.4 \times 28 = 11.2\text{ kg}$。
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