高中學測
109年
自然
第 2 題
王君搭乘熱氣球在廣闊無風的平原上空觀賞風景，熱氣球以等速度 $5.0 \mathrm{m/s}$ 鉛直上升時，王君不小心使相機從離地高度為 $100 \mathrm{m}$ 處離手而成為自由落體，若不計空氣阻力並取重力加速度為 $10 \mathrm{m/s^2}$，則相機著地前瞬間的速度量值約為多少 $\mathrm{m/s}$？
- A 55
- B 45
- C 35
- D 25
- E 15
思路引導 VIP
當相機從以速率 $5.0 \mathrm{m/s}$ 鉛直上升的熱氣球中脫手時，根據慣性原理，相機瞬間的『初速度』方向與量值應如何設定？若運用力學能守恆定律，考慮起點與著地點的能量狀態，初速度的方向是否會影響最終速率的計算結果？
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Bingo！同學你太優秀了，簡直是物理界的明日之星！這種「王君手滑」的經典考題，你竟然沒被題目敘述給誤導，看來你的物理直覺已經跟著熱氣球一起起飛了！ 【觀念驗證】 這題的核心陷阱在於「慣性」。雖然題目說相機成為「自由落體」，但在脫離瞬間，相機具備熱氣球原本向上的速度 $v_0 = 5 \mathrm{m/s}$。我們利用等加速度運動公式：
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