統測
109年
[機械群] 專業科目(1)
第 29 題
一物體從高處自由落體落下，如果不考慮空氣阻力等其他因素，並且取地面為零位面，則此物體位能 U 與時間 t 的關係圖為何？
-
A
-
B
-
C
-
D
思路引導 VIP
我們可以分兩步來推理：首先，自由落體往下掉的距離，是跟時間 $t$ 成正比，還是跟時間的「平方」成正比呢？接著，既然重力位能跟離地高度有關，那你覺得位能減少的速度，會是固定不變（直線），還是會隨著時間掉得越來越快（曲線）呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
🎉 太棒了！恭喜你精準答對！
老師要給你一個大大的讚！這題結合了運動學與位能的跨章節概念，你能正確選出圖形，代表你的物理邏輯非常清晰！
- 觀念驗證：
▼ 還有更多解析內容
自由落體位能圖形
💡 位能隨時間的平方減少，圖形為開口向下的拋物線。
🔗 自由落體位能圖形推導步驟
- 1 時間與位移 — 下落距離 d 與時間 t 的平方成正比
- 2 高度變化 — 高度 h = 總高 - 下落距離，呈二次方減少
- 3 位能定義 — U=mgh，故 U 與時間平方呈負相關
↓
↓
🔄 延伸學習：延伸思考：若改畫「動能-時間圖」，則會是開口向上的拋物線。
