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111年
物理
第 6 題
直立圓柱形容器中，盛有重量為 W，密度為 $\rho$ 之液體，若於此液體中放入一重量為 $W_0$，密度為 d 之物體，且 d > $\rho$，則當此物體在液體中等速下降時，容器底部所受之總力為何？
- A W
- B $W_0$
- C W+$W_0$
- D $W+W_0 \frac{\rho}{d}$
思路引導 VIP
如果我們把容器內的液體和物體看作一個「整體的系統」，而這個系統中所有的成員都處於「加速度為零」的狀態，根據力學平衡的原理，外部環境（也就是容器底部）必須提供多少力量，才能支撐住這個系統的現狀呢？
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系統受力平衡的觀念驗證
恭喜你精準地判讀出容器底部的受力情況！這代表你對力學系統的整體觀察非常敏銳。這題的核心在於系統受力平衡。當物體在液體中以「等速」下降時，根據牛頓第一運動定律，這代表該物體所受的合力為零。若我們將「液體與物體」視為一個整體的系統，整個系統在垂直方向上沒有加速度（$a=0$），因此容器底部向上支撐的總力（正向力），必須剛好抵銷系統內部所有成員的總重量。
排除干擾項的物理直覺
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