國小教甄|自然科學自然科學102 年第 47 題單選題
如圖,有 M 及 m 兩物塊,它們被一力 F 在無摩擦帄面推動,那麼 M 及 m 之間的相互作 用力為何? F M m
AmF/(M+m)正確答案
BmF/M
CmF/(M-m)
DMF/(M+m)
A正確答案
先以整體求共同加速度,再隔離 m,其唯一水平受力即為接觸力,故為 mF/(M+m)。
逐選項解析
AmF/(M+m)✓ 正確
以 M 與 m 整體為對象,外力 F 使總質量 M+m 產生共同加速度 a = F/(M+m)。再單獨看 m,m 在水平方向只受到 M 給它的接觸力,此力使 m 產生同樣的加速度,因此接觸力為 m × F/(M+m) = mF/(M+m)。
BmF/M✕ 易錯陷阱
此式像是先誤把加速度當成 F/M,再用 m 去乘而得到。問題在於外力 F 不是只加速 M,而是要加速 M 與 m 的整體,所以共同加速度不是 F/M。若採用此式,當 m 大於 M 時,接觸力甚至會大於外力 F,與本情境中接觸力來自推力傳遞、不會超過總推力的結果不符。
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