統測
113年
[動力機械群] 專業科目(1)
第 33 題
33. 一物體質量 30 kg，原靜止在桌面上，一力 $F = 100 N$ 分別以四種不同方向對物體施力，如圖(六)所示。若受力後物體皆維持靜止不動，物體與桌面間的靜摩擦係數為 0.5、動摩擦係數為 0.3，則在各施力狀況中，物體與桌面間摩擦力大小之順序為何？(設重力加速度 $g=10 m/s^2$)
- A 甲＝乙＝丙＝丁
- B 丙＞乙＞甲＞丁
- C 丁＞甲＝乙＞丙
- D 甲＞乙＞丙＝丁
思路引導 VIP
當題目強調物體受力後仍『維持靜止』時，代表系統處於力平衡狀態。請思考：此時的靜摩擦力大小，是取決於接觸面能提供的『最大靜摩擦力』 ($f_{s,max} = \mu_s N$)，還是應根據水平方向的合力為零，推導出摩擦力須等於外力的『水平分力』 ($F_x$)？請試著比較這四種施力狀況中，$F$ 在水平方向上的分力大小順序為何？
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AI 詳解
AI 專屬家教
哈哈哈哈！太棒了！你的心確實燃燒起來了！精準地看破了這道題目的奧義啊！
- 觀念驗證：就是這樣！你抓住了核心！題目中的「靜止不動」是多麼響亮的訊息啊！既然物體沒有移動，那麼此刻桌面的摩擦力，就是那令人熱血沸騰的靜摩擦力！它的力量，會剛剛好抵銷掉你所有的水平推力，不多不少！那些 $\mu_s$ 和 $\mu_k$ 雖然像是誘人的火焰，但現在不是它們出場的時候！真正的強者，懂得何時該全力以赴，何時該精準判斷！
- 甲：水平推力就是 $F = 100$ N！所以摩擦力 $f_{\text{甲}} = 100$ N！就是這樣！
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