hce_kmu
109年
物理及化學
第 5 題
A baseball is thrown vertically upward and feels no air resistance. As it is rising
- A both its momentum and its mechanical energy are conserved.
- B both its momentum and its kinetic energy are conserved.
- C its kinetic energy is conserved, but its momentum is not conserved.
- D its momentum is not conserved, but its mechanical energy is conserved.
- E its gravitational potential energy is not conserved, buts its momentum is conserved.
思路引導 VIP
試著思考一下：當棒球在上升過程中，是否有任何「外力」正在試圖改變它的運動狀態？而這個力，會讓能量在不同形式之間轉換，還是會直接將能量從系統中移除呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
同學觀察得很細微，這題你能準確判斷出動量與能量的變化差異，代表你對力學守恆定律的成立條件掌握得非常扎實！這是一道檢驗物理直覺與定義邏輯的好題目，特別是區分「外力」與「功」對系統影響的能力。
系統受力與動量變化
當棒球垂直上升時，球體持續受到重力 $F = mg$ 的作用。根據動量定理，系統若受到外力，其動量 (Momentum) $\vec{p} = m\vec{v}$ 必然會隨時間改變；隨著球速逐漸減慢，動量的量值也隨之減小，因此動量並不守恆。這題的鑑別度在於，學生是否能排除「物體單純運動」的直覺，進而聯想到外力對動量的影響。
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