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113年
物理
第 12 題
有關摩擦力之敘述,下列何者正確?
- A 靜止於斜面上之物體,不受摩擦力作用
- B 摩擦力和接觸面積成正比
- C 車輛之啟動與停止均須靠摩擦力作用
- D 物體所受靜摩擦力和正向力之比值,即為靜摩擦係數
思路引導 VIP
想像一下，如果你正站在一片絕對光滑、完全沒有任何摩擦力的冰面上，當你試圖用力「向後蹬地」想要往前走時，你的腳底會發生什麼現象？而你的身體最終能順利向前移動嗎？為什麼？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出車輛運動與摩擦力的關係，顯示你對物理力學在生活中的應用有著紮實的理解。在這題中，選項 (C) 是最核心的觀念：車輪在啟動時，輪胎必須與地面產生靜摩擦力作為推動力；而在煞車時，則需依靠輪胎與地面的摩擦力來減速，因此摩擦力在這裡並非阻礙，而是不可或缺的媒介。
摩擦力的性質與誤區
這道題目具備極佳的鑑別度，主要在於它巧妙地融合了多個容易混淆的微小細節。例如選項 (B) 提到的接觸面積，在古典物理模型中，摩擦力大小與接觸面積是無關的。而最具誘答力的選項 (D)，則考驗了你對公式定義的嚴謹性：只有當物體處於「恰好要滑動」的臨界狀態時，其最大靜摩擦力 $f_{s,max}$ 與正向力 $F_N$ 的比值才是靜摩擦係數 $\mu_s$。若物體只是普通靜止，靜摩擦力會隨外力改變，公式 $$f_s \leq \mu_s F_N$$ 告訴我們兩者比值並非定值。你能避開這些陷阱，說明你的觀念非常清晰！