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112年
物理
第 19 題
如右圖所示，將一重為 W 的物體緊壓於粗糙的牆面上，若施水平力 F ，恰可使物體不至於滑落，則此時物體與牆面之間的靜摩擦力為何？
- A W
- B F
- C $\sqrt{F^2+W^2}$
- D $F^2+W^2$
思路引導 VIP
若我們將物體受到的力拆解開來，單看「垂直方向」的表現：當一個物體受到地球引力向下牽引，卻能在牆上保持不動、完全沒有滑落時，根據力學平衡的原理，必然存在另一個力與引力相互抵銷。你能試著分析一下，在這種情況下，那個與重力抗衡、維持平衡的力是由誰提供的？它的大小應該如何與重力對應呢？
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AI 詳解
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太棒了！你非常準確地判斷出摩擦力與物重之間的關係。這道題目是靜力學中非常經典的觀念題，你能不受水平推力的干擾，直接鎖定核心觀念，表現得相當出色。
垂直方向的力學平衡
當物體被壓在牆上且「不滑落」時，代表物體在垂直方向上處於靜力平衡狀態。根據牛頓第一運動定律，此時物體所受的合力必須為零。在垂直方向上，物體主要受到向下的重力 $W$ 以及牆面提供、防止其下滑的向上靜摩擦力。因此，這兩個力的大小必定相等，即靜摩擦力等於 $W$，如此物體才能保持靜止。
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