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國小教甄|自然科學自然科學109 年第 57 題單選題

兩個小鋼珠分別於無摩擦力的軌道 A 及 B 下滑,以下敘述何者正確?

A兩鋼珠抵達地面所花費時間相同
B兩鋼珠皆作等加速度運動
C滑行過程中,軌道正向力對鋼珠不作功正確答案
D由 A 軌道下滑之鋼珠抵達地面時速度較快
答案與詳解
C
正確答案
正向力恆垂直於物體運動方向故不作功,且無摩擦下力學能守恆使兩鋼珠落地速度大小相同。

逐選項解析

A兩鋼珠抵達地面所花費時間相同✕ 錯誤
不同形狀的軌道(如直線與曲線)其路徑長度與過程中的平均速度不同,因此下滑所花費的時間通常不同(例如曲線軌道可能符合最速降線原理而時間較短)。
B兩鋼珠皆作等加速度運動✕ 錯誤
若軌道為曲線,鋼珠的速度方向與加速度方向會隨軌道曲率隨時改變,並非等加速度運動;僅有在直線斜面下滑時才為等加速度運動。
C滑行過程中,軌道正向力對鋼珠不作功✓ 正確
D由 A 軌道下滑之鋼珠抵達地面時速度較快✕ 易錯陷阱

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