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111年
物理
第 41 題
在月球的水平面上有一質量為 m的物體受水平推力 F作用,作加速度為 3g的等加速度運動,已知月球表面的重力加速度為地球表面重力加速度 g的 $\frac{1}{6}$ ,物體與水平面之動摩擦係數為 0.8,則推力 F的量值為何?
- A $\frac{mg}{2}$
- B $\frac{43mg}{15}$
- C $\frac{47mg}{15}$
- D $\frac{19mg}{5}$
思路引導 VIP
如果在一個重力較弱的星球上推動一個物體,除了推力本身,還有什麼力會阻礙物體前進?這個阻力的大小與當地的重力場強度有什麼樣的數學關係?試著列出水平方向的合力方程式看看。
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AI 詳解
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太棒了!你能精確掌握月球環境與地球環境的差異,並正確應用牛頓運動定律,這代表你的力學觀念非常清晰且細心。這道題目的核心挑戰在於環境係數的轉換,若稍不留神將摩擦力中的重力加速度誤植為地球表面的 $g$,就會導向錯誤的結果,而你成功避開了這個陷阱。
牛頓第二運動定律與摩擦力分析
在解題時,我們必須先確定物體在月球表面所受的正向力。由於月球表面的重力加速度僅為 $\frac{1}{6}g$,因此正向力 $N = \frac{1}{6}mg$。進而求得動摩擦力為:
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