高考申論題
112年
[汽車工程] 汽車動力學(包括應用力學及機動學)
第 三 題
三、一台前輪驅動的廂型客貨車後面拖著一台小艇拖車，尺寸規格如圖二所示。試求此廂型車與拖車組能爬上去的斜坡θ之最大坡度的表示式。（25分）
📝 此題為申論題
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看到這題，應將系統拆解為『拖車』與『牽引車』並分別繪製自由體圖(FBD)。由於車輛是前輪驅動，爬坡能力的極限取決於前驅動輪能提供的最大抓地力(摩擦力)，故解題關鍵為：先對拖車取力矩平衡求出掛鉤受力，再對牽引車取力矩平衡求出前輪正向力，最後代入臨界打滑條件 (推力=整體下滑力=最大靜摩擦力) 推導出最大坡度。
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【解題思路】利用剛體力學的自由體圖(FBD)分別分析拖車與牽引車，並根據前輪的臨界打滑條件 $F_{max} = \mu N_f$ 推導最大爬坡度。 【詳解】 一、已知與假設條件
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