大小劉老師的自然試題園地

106國中會考自然科第41題

題目

如圖(二十四)所示，在一原長為10 cm的彈簧下，吊掛一個重量為600 gw的金屬塊，靜止平衡時彈簧的全長為15 cm。如圖(二十五)所示，改將此彈簧與金屬塊置於水平桌面上，彈簧一端連接牆壁，另一端連接金屬塊，對金屬塊施予一個大小為600 gw，水平向左的拉力，靜止平衡時彈簧全長為14 cm。已知彈簧在實驗後皆能恢復原長，若忽略彈簧質量的影響，則此金屬塊所受桌面摩擦力的大小及方向，應為下列何者？

(A) 40 gw，方向向左　 　

(B) 40 gw，方向向右

(C) 120 gw，方向向左　　

(D) 120 gw，方向向右

答案

D

解析

本題主要是由虎克定律，計算出金屬塊在水平桌面上的摩擦力。

虎克定律：物體所受的外力（Ｆ）和伸長量（△L）成正比。

彈簧的原長 = 10 cm

設金屬塊所受桌面摩擦力的大小 = f gw

( 摩擦力f的方向與施力方向相反，所以摩擦力方向為向右 )

600 / (15-10) = (600-f) / (14-10)

f = 120 gw

(D)選項，金屬塊所受桌面摩擦力的大小120 gw，方向向右，是正確。

所以答案選D。

解題技巧

本題圖(二十五)中的關鍵數據「施力600 gw方向向左」，則摩擦力方向向右。代入虎克定律：施力與伸長量成正比，可求出摩擦力的大小。

知識節點

虎克定律

原理

一、力的測量：利用物體受力後的形變效應來測量力。

                   

二、虎克定律：物體所受的外力（Ｆ）和伸長量（△L）成正比。