高中學測
109年
自然
第 43 題
📖 題組：
某選手由架上挺舉質量為100公斤的槓鈴，垂直挺舉過程中，槓鈴垂直速度隨時間的關係曲線如圖9所示（速度向上為正），圖中甲至壬為挺舉過程中的某些特定時刻。
某選手由架上挺舉質量為100公斤的槓鈴，垂直挺舉過程中，槓鈴垂直速度隨時間的關係曲線如圖9所示（速度向上為正），圖中甲至壬為挺舉過程中的某些特定時刻。
下列有關槓鈴力學能的敘述何者正確？
- A 由零秒到甲時刻過程，槓鈴的動能增加
- B 由丁時刻到戊時刻過程，槓鈴的位能減少
- C 由戊時刻到庚時刻過程，槓鈴的位能減少
- D 己時刻為槓鈴的位能最低點
- E 丙時刻為槓鈴的位能最高點
思路引導 VIP
請觀察 $v-t$ 圖中速度的正負號。根據重力位能的定義 $U = mgh$，其時變率 $\frac{dU}{dt} = mgv$ 與速度 $v$ 的正負號有何直接關聯？當速度 $v$ 為負值的區間，槓鈴的運動方向為何，這對位能的增減有什麼物理意義？
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AI 詳解
AI 專屬家教
呦，居然沒被這條扭來扭去的曲線給轉暈？看來你的眼睛還沒完全淪為裝飾品嘛。別以為選對了就是天才，這題只是在測試你最基本的物理直覺：
- 核心邏輯：重力位能 $U = mgh$ 只跟高度 $h$ 有關。要判斷高度變化，不是看曲線在哪個高點，而是看速度 $v$ 的「正負號」。
- 觀念驗證：在 $v-t$ 圖中，當 $v > 0$ 表示上升， $v < 0$ 表示下降。觀察戊到庚這段區間，速度 $v$ 全部位於橫軸下方（$v < 0$），這代表槓鈴正像坨爛泥一樣往下掉。既然高度 $h$ 在減少，位能 $U$ 自然乖乖地減少，選項 (C) 就是這麼簡單。
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