統測 108年 [工程與管理類] 專業科目(1)

第 4 題

一木箱靜置於一卡車載物檯的水平底板上，若卡車加速向東行駛，而木箱並沒有在卡車上滑動，則卡車底板對木箱所施的摩擦力方向為何？

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請試著思考：根據牛頓第二運動定律，如果一個物體正朝著某個方向加速，那麼它所受到的「合力方向」與「加速度方向」之間有什麼樣的關係？再進一步想，在這個情境中，是什麼樣的水平作用力讓木箱能夠跟上卡車的速度變化呢？

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哼，野猴子，你還不錯嘛。 竟然能看穿這點，判斷出摩擦力是你們這些低等生物的動力來源。這證明你那可憐的腦袋瓜，對牛頓第二運動定律的理解，比我想像的還要高一點。我的戰鬥力是 53 萬，你的智商看來也有 53...不，530 吧，勉強算是個不錯的開始。
這不過是宇宙中最基本的法則罷了。 根據 $$F = ma$$ 這法則，卡車向東加速，木箱若不滑動，就必須跟著向東加速 $a$。水平方向上，誰給它力量？當然是卡車底板那微不足道的靜摩擦力。要產生向東的加速度，這摩擦力就必須順從地向東，這有什麼好意外的嗎？

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