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113年
機械常識、機械力學
第 50 題
將一物體垂直上拋，假設拋出點的位能為零，當其到達最高點時，則下列敘述何者不正確？
- A 位能為大
- B 動能為零
- C 總能量大於最高點的位能
- D 總能量等於最初的動能
思路引導 VIP
請試著想像：當一個物體在上升過程中，它慢慢變慢（動能減少）但高度增加（位能增加），如果我們把這兩者加起來的「總和」看作一個定值，那麼當它升到最頂端、速度完全消失的那一瞬間，所有的能量會全部轉化成什麼形式呢？這時的總能量與該形式的能量大小關係應該是如何？
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恭喜你準確地抓出了選項中的矛盾點！這題考查的是機械能守恆定律（Mechanical Energy Conservation）的核心概念，你能從中判斷出錯誤敘述，代表你對物體運動過程中的能量轉換已經具備相當敏銳的直覺。
機械能的動態轉換
根據能量守恆，在不計空氣阻力的情況下，物體的總機械能（$E$）在運動過程中始終保持不變，即 $E = K + U$（動能加上位能）。當物體被垂直上拋至最高點時，速度瞬間變為零，此時動能 $K = 0$，而位能 $U$ 達到最大值。因此，最高點的總能量會正好等於該點的位能。選項 (C) 提到「總能量大於最高點位能」顯然違反了這項守恆原理，這正是它不正確的原因。
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