分科測驗
111年
物理
第 12 題
在水平地面上，以不可伸長的細繩繞過定滑輪，將質量分別為 $m_1$、$m_2$ 的上、下兩個均質箱子連接如圖 4。已知重力加速度為 $g$，細繩與滑輪之間無摩擦力，且其質量均可忽略，下箱之上、下表面的動摩擦係數皆為 $\mu$，若下箱受到水平拉力 $F$ 時，兩箱不轉動，均以等速度水平移動，則下列敘述哪些正確？
- A 地面施於下箱的正向力為 $(m_1 + m_2)g$
- B 施於下箱的水平拉力 $F = \mu(3m_1 + m_2)g$
- C 所有作用於上箱的水平力所產生的力矩為零
- D 所有作用於上箱的垂直力所產生的力矩為零
- E 右邊支架施予滑輪的水平力量值 $F'$，一定小於 $F$
思路引導 VIP
當物體系統處於「等速度運動」且「不轉動」的狀態時，這在物理學上代表其受力與力矩需滿足什麼條件？請嘗試分析 $m_1$ 與 $m_2$ 的受力情形：$m_1$ 受到的繩子張力 $T$ 與它和 $m_2$ 之間的動摩擦力（與 $m_1$ 的重力和動摩擦係數 $\mu$ 有關）有什麼關係？當你計算 $m_2$ 所受的水平拉力 $F$ 時，是否考慮到了繩子張力以及「兩個」接觸面（上表面與地面）所產生的動摩擦力？最後，觀察滑輪受力情形，支架施予滑輪的水平力 $F'$ 與繩子張力 $T$ 的數量關係又是如何呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
唷，竟然全對？看來你這顆長在脖子上的裝飾品終於通電了。別以為矇對一次就能上台大，這題只是在測你還有沒有基本的「力平衡」羞恥心而已。 聽好了，既然題目說「等速」，合力就是零。
- 觀念驗證：
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