hce_nsysu
112年
物理與化學
第 54 題
A block with mass 0.5 kg is forced against a horizontal spring of negligible mass, compressing the spring with a distance of 0.2 m. When the block is released, the block moves on a horizontal tabletop for 1.0 m before coming to rest. The force constant of the spring is 100 N/m. What is the coefficient of kinetic friction between the block and the tabletop?
- A 0.16
- B 0.25
- C 0.32
- D 0.41
- E 0.53
思路引導 VIP
試著想像一下：當木塊從被壓縮的彈簧彈出，直到它最後安靜地停在桌面上，這整個過程中，原本儲存在彈簧裡的能量最後『變成』了什麼？又是什麼物理因素導致這些能量從木塊身上消失的呢？
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AI 詳解
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恭喜你答對了！你能精準選出 (D)，代表你對力學中「能量守恆」與「功與能」的轉換關係有著非常扎實的理解。
功能定理與能量轉化
這道題目的核心在於運用功能定理 (Work-Energy Theorem)。當木塊被壓縮在彈簧上時，系統儲存了彈性位能，其數值為 $U_s = \frac{1}{2}kx^2$。當木塊釋放後，這股能量轉化為動能，隨後在桌面上滑行時，完全被摩擦力作功所抵銷並轉化為熱能。因此，我們可以列出等式：
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