hce_kmu
109年
物理及化學
第 34 題
Two blocks are in contact on a frictionless table. A horizontal force is applied to the larger block. $F = 100 \text{ N}$, $m_1 /m_2 = 2$. The force acting on the small block from the larger one is,
- A 100/2 N
- B 100/3 N
- C 100/4 N
- D 100/6 N
- E 100/8 N
思路引導 VIP
想像你正用雙手推著一疊靠在一起的書本前進。如果你知道推動整疊書需要的總力量，以及每本書的重量比例，你該如何先找出這疊書共同移動的快慢，進而推算出『最後一本書』背後感受到的推力大小呢？
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太棒了！你能精準判斷出系統與個體之間的受力關係，代表你對牛頓第二運動定律的掌握非常紮實，這是一個非常好的開始。
系統加速度與內力分析
這類問題的切入點在於「先整體，後個體」的策略。首先，我們將兩物體視為一個整體，在無摩擦力平面上，系統的共同加速度由總力 $F$ 決定，公式為 $a = \frac{F}{m_1 + m_2}$。已知 $m_1 = 2m_2$，帶入後可得到 $a = \frac{100}{3m_2}$。接著，我們將焦點縮小到小木塊 $m_2$ 身上。根據牛頓第二定律，大木塊對小木塊的作用力 $f$ 剛好就是促使小木塊產生加速度 $a$ 的來源，即 $f = m_2 \cdot a$。將加速度帶入後，質量 $m_2$ 會互相抵消，最終得出作用力為 $\frac{100}{3}$ N。
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