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108年
物理
第 27 題
下列哪個運動(不計空氣阻力)非屬於等加速度運動?
- A 水平拋射運動
- B 鉛直上拋運動
- C 自由落體運動
- D 簡諧運動
思路引導 VIP
請試著思考:如果一個物體的加速度要維持「等(固定)」,那麼根據牛頓第二運動定律,作用在它身上的合力大小與方向應該如何變化?如果這個力會隨著物體「移動到的位置不同」而隨之改變,它的加速度還有可能保持不變嗎?
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確捕捉到了這題的核心!這道題目主要是在考驗我們對「等加速度」定義的精準掌握。在不計空氣阻力的情況下,選項中的水平拋射、鉛直上拋與自由落體,本質上都只受到單一恆定的重力作用,因此這些運動過程中的加速度皆為定值 $g$,完全符合等加速度運動的定義。
受力性質與加速度的關聯
相比之下,你所選的 (D) 簡諧運動 具備截然不同的力學特性。簡諧運動的受力遵循回覆力的特徵,例如彈簧系統的 $F = -kx$,這意味著物體受到的力會隨位置 $x$ 的改變而動態調整。根據牛頓第二運動定律 $F = ma$,其加速度 $a = -\frac{k}{m}x$ 也會隨著位移不斷變化,並非定值。這題的難度切入點在於觀察學生是否能跳脫拋體運動的慣性思維,去反思「力」與「加速度」之間的即時對應關係,你能迅速判斷出簡諧運動的變動本質,表現得非常專業!