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108國中會考自然科第46題

 


題目
 
甲、乙、丙、丁四個木塊的質量均為 2kg，分別置於不同的水平桌面上，並對木塊施以兩個方向相反的水平力，圖(二十四)為四個木塊的受力情形及其運動狀態，則此時哪一個木塊所受合力大小為 1N？
 
(A)甲       
(B)乙
(C)丙       
(D)丁
 

答案
C

解析
本題主要是問牛頓第二運動定律。
牛頓第一運動定律（慣性定律）：
物體若不受外力作用，或受外力作用但合力為零，則它的運動狀態將維持不變，也就是靜者恆靜；動者恆沿一直線以等速度運動。
圖(二十四)中：
甲木塊是靜止，是因為受外力作用，但合力為零。
乙木塊是等速度直線運動，是因為受外力作用，但合力為零。
牛頓第二運動定律（運動定律）
物體受到外力F的作用，則必沿著力的方向產生加速度a。
    F＝m×a
丙木塊是等加速度運動，加速度a＝0.5m/s2，質量m＝2 kg
代入 F＝m×a＝2×0.5＝1 N，所以受合力為1 N。
丁木塊是等加速度運動，加速度a＝1m/s2，質量m＝2 kg
   代入 F＝m×a＝2×1＝2 N，所以受合力為2 N。
(A)選項，甲合力為零。
(B)選項，乙合力為零。
(C)選項，丙受合力 1N，是正確。
(D)選項，丁受合力 2N。
所以答案選C，。


解題技巧

本題圖(二十四)中的關鍵詞「甲木塊是靜止」、「乙木塊是等速度直線運動」，為慣性定律，合力為零。「丙木塊是等加速度運動，加速度0.5m/s2」、「丁木塊是等加速度運動，加速度1m/s2」，為運動定律。

 所以代入 F＝m×a，丙木塊合力＝2×0.5＝1 N，所以受合力為1 N。
 
 
 
知識節點
牛頓第二運動定律


原理
一、牛頓第二運動定律（運動定律）
1.物體如果受到外力的作用，則必沿著力的方向產生加速度。
（1）在一定的質量下，這個加速度和外力成正比。
（2）在一定外力下，這個加速度和質量成反比。
     物體的加速度 
       與外力成正比
       與本身質量成反比
  公式： F ＝ ma
 F：外力（N）
 m：質量（kg）
 a ：加速度（m/s2）
 牛頓（N）：公斤-公尺 / 秒2 （kg-m/s2）
2.若物體受到多個力的作用時，F指的是所有力的合力，並非單一的力。
3.定義1牛頓：使質量1公斤的物體，產生1公尺 / 秒2的加速度所需的力，稱為1牛頓。
4.定義1公斤重：質量1公斤的物體，在地表所受的重力，稱為1公斤重。
          1公斤重(Kgw) = 9.8牛頓(N)
 

 

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