慣性與摩擦 (II)

延續上一單元，讓我們繼續探討「慣性」、「平衡」、「摩擦力」、與「牛頓三大運動定律」的重要概念意義，及彼此的來龍去脈。

小試身手

(以下所有試題皆忽略空氣阻力)

1.  一顆石頭以同一條細繩綁成如圖1之情況，當快速下抽石塊下方的細繩，可以使下方繩抽斷且石塊仍被上方繩繫住，則用力抽(繩子斷之前)的瞬間，此時石塊是否達「力平衡」？
(A)是  (B)否

圖1：快抽下方繩

2.  承上題，下方繩子抽斷(斷之前)的瞬間，石頭的加速度方向應該為何？
(A)向上　(B)向下　(C)加速度為零

3.  圖2表示一曲棍球，在水平無摩擦之地面上，以等速由a點朝b點方向滑動。當球到達b點時，受到一球員以箭頭方向瞬間一擊。則球在受球員一擊之後的軌跡應該是(A)~(E) 選項的那一項？

圖2：曲棍球軌跡

4.  A、B、C三個木塊垂直疊放，受到水平方向之力拉動，已知所有接觸面(含地面)皆為粗糙面(如圖3)，當此三個木塊保持等速度的過程，則
(A) AB間無摩擦力、BC間有摩擦力 (B) AB間有摩擦力、BC間無摩擦力 (C) AB間、BC間，均有摩擦力 (D) AB間、BC間均無摩擦力

圖3：木塊間的摩擦

5.  如圖4，快速抽桌巾使其完全抽離桌面，但桌上餐具幾乎不動，若將桌巾抽得更快，餐具所受的摩擦力大小應該會如何？
(A)變大  (B)變小  (C)維持為零  (D)維持不變，但不為零

圖4：抽桌巾

6.  承上題，請比較「快抽桌巾使其抽離」與「緩慢拉桌巾」(餐具隨桌巾前進，彼此沒有滑動)，兩過程中餐具受到之摩擦力大小關係
(A) 快抽= 慢拉，因為摩擦力的大小與速度無關
(B) 快抽> 慢拉，因為快抽時餐具的加速度較大
(C) 快抽< 慢拉，因為快抽時間太短，力來不及傳遞
(D) 快抽< 慢拉，因為動摩擦係數比靜摩擦係數小
(E) 以上皆非

7.  小瑋坐在公車上，放開手上的小球(直接施放沒有施力)，小瑋看到小球的軌跡如圖5所示，當球在點1剛被釋放後瞬間(已離手)，球所受到的力包含哪一(些)向量？
(A)只有¯   (B)只有¯及®  (C)只有¯及¬  (D)無法判斷

圖5：公車上的落體

8.  乘客在行駛中的車內，當緊急剎車時，他們的身體會向前傾(如圖6)，則緊急剎車之瞬間，乘客的哪些物理量方向向前？(i)合力(ii)加速度(iii)慣性
(A) i, ii   (B) ii, iii　(C) i, iii  (D) i, ii, iii  (E)以上皆非

圖6：剎車前傾

9. 「平衡」是否必為「靜止」？  (A)是  (B)否

10.「靜止」是否必為「平衡」？  (A)是  (B)否

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