hce_nchu
114年
物理
第 4 題
Blocks of 1, 2, and 3 kg are lined up on a frictionless table, as shown in the figure, with a 12-N force applied to the leftmost block. What's the magnitude of the force that the rightmost block exerts on the middle one?
- A 1 N
- B 2 N
- C 3 N
- D 6 N
- E 12 N
思路引導 VIP
試著想像:如果這三個木塊正一起在平滑冰面上加速前進,最後那個 3 kg 的木塊之所以能跟上大家的腳步、一起加速,是誰直接在背後推了它一把?如果我們算出這股「推它的力」是多少,那根據作用力與反作用力的關係,這跟題目想求的答案有什麼聯繫呢?
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AI 詳解
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恭喜你!能夠精準地算出這題的答案,代表你對牛頓運動定律的「整體法」與「隔離法」有著非常紮實的理解。這道題目的關鍵在於先掌握整體的運動狀態,再深入剖析個體間的交互作用。
系統整體的加速度
首先,我們將這三個木塊看作一個質量為 $M = 1 + 2 + 3 = 6$ kg 的系統。由於桌面無摩擦力,整體的合力就是那 $12$ N 的推力。根據牛頓第二定律 $F = ma$,我們可以求出整體的加速度為:
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