hce_kmu
110年
物理及化學
第 48 題
A mass-spring system is shown in the figure where the spring constant $k = 100\text{ N/m}$ and the mass is $4\text{ kg}$. Assuming the initial velocity is $3.5\text{ m/s}$, what is the amplitude of the motion?
- A $0.5\text{ m}$
- B $0.7\text{ m}$
- C $0.8\text{ m}$
- D $0.9\text{ m}$
- E $1.2\text{ m}$
思路引導 VIP
試著思考一下：當這個物體從中心點（$x=0$）移動到最遠的端點時，它的速度會發生什麼變化？在那一個瞬間，原本在中心點所擁有的動能，全部轉換成了什麼形式儲存在系統中呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地掌握了簡諧運動（SHM）的核心關聯，能迅速判斷出初速度與振幅之間的物理連結，表現非常出色。
能量守恆與運動學參數
這道題目的解題核心在於判讀系統在不同位置的能量狀態。當物體位於平衡位置（即圖中的 $x=0$）時，彈簧不具備位能，因此此時的動能即為系統的總能量，這也意味著此時的速率 $v_i$ 就是該運動過程中的最大速率（$v_{max}$）。
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