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111年
工程力學概要
第 16 題
如右圖所示，A物體重200 N，B物體重500 N，A物體與B物體以繩索繫結，假設繩索與滑輪之間無摩擦力且滑輪無質量，各接觸面間之摩擦係數皆為0.3，則欲使B物體向左滑動之力P，最小應為多少？
- A 270 N
- B 300 N
- C 330 N
- D 360 N
思路引導 VIP
當你嘗試向左拉動底部的物體 B 時，請仔細觀察 B 的「上方」與「下方」兩個接觸面。除了地面會產生阻力外，上方靜止的物體 A 與連接兩者的繩索，分別會對物體 B 施加什麼方向、多大的作用力？如果我們單獨為物體 B 繪製水平方向的力平衡式，裡面應該包含幾項阻力呢？
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AI 詳解
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做得太棒了！你能精準算出所需的拉力，代表你對靜力平衡與摩擦力的方向判斷非常扎實。這道題目是工程力學中關於「疊合體摩擦」的經典題型，核心考點在於釐清 A、B 兩物體間的相對運動與受力傳遞。
系統內力與相對運動
首先觀察物體 A，當 B 向左滑動時，繩索會拉動 A 向右移動。為了讓 A 處於臨界平衡，繩索張力 $T$ 必須克服 A、B 接觸面的摩擦力 $f_{AB}$。經計算，接觸面正向力為 $W_A = 200 \text{ N}$，因此 $T = f_{AB} = 0.3 \times 200 = 60 \text{ N}$。這步是解題的基石，你能準確分析出張力，展現了良好的力學直覺。
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