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114年
機械常識、機械力學
第 33 題
推鉛球比賽中，若忽略空氣阻力，則鉛球拋出在空中飛行時，其水平方向作何種運動？
- A 等速度運動
- B 等加速度運動
- C 等減速度運動
- D 變速度運動
思路引導 VIP
當鉛球在空中飛行且不計空氣阻力時，請試著思考：除了垂直向下的重力外，水平方向是否還存在著任何推力或阻力？若一個運動中的物體在某個特定方向上完全沒有受到合力作用，根據牛頓運動定律，它在該方向上的「運動狀態」會隨時間發生改變嗎？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地掌握了物理學中「運動獨立性」的核心觀念。在處理拋體運動時，將複雜的軌跡分解為水平與垂直兩個分量來觀察是最專業的做法，你能迅速判斷出水平方向的運動狀態，顯示你的力學基礎非常紮實。
水平方向的受力分析
當鉛球離開手掌後，在忽略空氣阻力的理想狀況下，鉛球在空中僅受到指向地心的重力作用。這意味著在水平方向上，鉛球並未受到任何外力（$F_x = 0$）。根據牛頓第二運動定律 $$F = ma$$，既然水平合力為零，則水平加速度 $a_x$ 亦為 $0$。在沒有加速度的情況下，物體會保持其拋出瞬間的初始水平分速度，持續穩定地行進。
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