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國中教甄|理化理化107 年第 10 題單選題

如右圖,質量為 2m 的重物以輕繩連接,一質量為 m 之質點在水平桌面上作半徑為 R 的等速圓周運動,欲使重物 2m 不致升降,則 m 的速率為:

題目圖片
A$\sqrt{gR}$
B$\sqrt{\frac{gR}{2}}$
C$\sqrt{2gR}$正確答案
D$\sqrt{\frac{3gR}{2}}$
答案與詳解
C
正確答案
繩子張力等於懸掛重物的重力(2mg),此張力提供桌面上質點(m)作等速圓周運動的向心力,進而求得速率。

逐選項解析

A$\sqrt{gR}$✕ 錯誤
誤將提供向心力的張力視為 mg,導致計算結果為 √(gR)。
B$\sqrt{\frac{gR}{2}}$✕ 錯誤
誤將張力設為 mg/2 或計算過程出現除以 2 的錯誤,導致結果為 √(gR/2)。
C$\sqrt{2gR}$✓ 正確
D$\sqrt{\frac{3gR}{2}}$✕ 錯誤

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