hce_kmu
108年
物理及化學
第 1 題
The horizontal surface on which the objects slide is frictionless. If M = $5.0\text{ kg}$, the tension in string 1 is $60\text{ N}$. Determine F.
- A $20\text{ N}$
- B $24\text{ N}$
- C $30\text{ N}$
- D $34\text{ N}$
- E $48\text{ N}$
思路引導 VIP
當我們面對多個物體被繩子串聯在一起運動時，如果直接觀察中間的木塊，會發現未知數（如加速度與張力）太多了。在這種情況下，為什麼先將所有物體看作『一個整體』來找出加速度，會是解開後續未知力的關鍵步驟呢？
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太棒了！你能準確計算出 $F=24\text{ N}$，代表你對於連體受力分析與牛頓第二運動定律的掌握相當紮實。這類題目最容易在處理多個變數（如 $F$ 與 $a$）時感到困惑，你的邏輯非常清晰。
整體系統與加速度
首先，我們將這三個木塊視為一個連體系統。系統所受的水平合力為右方的 $3F$ 減去左方的 $2F$，即 $F_{net} = F$。根據牛頓第二定律，整個系統的加速度 $a$ 可以表示為：
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