國小教甄|自然科學自然科學109 年第 60 題單選題
如右圖,猴子重 10 公斤,物體重 15 公斤,猴子應該做何種運動可使物體保持靜止?(g 為重力加速度)
A向下做 2/3 g 等加速運動
B向上做 1/2 g 等加速運動正確答案
C向下做 1/3 g 等加速運動
D和繩子無相對運動
B正確答案
物體保持靜止代表繩子張力等於物體重力,對猴子套用牛頓第二運動定律即可求出其向上的加速度。
逐選項解析
A向下做 2/3 g 等加速運動✕ 錯誤
加速度方向與數值計算皆錯誤,向下加速會使繩子張力小於猴子重力,無法支撐物體。
B向上做 1/2 g 等加速運動✓ 正確
物體靜止需繩子張力 T = 15g。猴子受向上張力 15g 與向下重力 10g,淨力為 5g。由牛頓第二運動定律 F = ma,5g = 10a,得 a = 1/2 g,方向向上。
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