✔ 最佳答案
1.
a. 根據牛頓第三定律,每一個作用力都對應著一個相等反抗的反作用力。故當小明將力給予牆壁,牆壁也會給予小明相等的力,以致小明向後退。
b. 根據牛頓第二定律:
F = ma
200 = 50(a)
a = 4ms^-2
∴ 小明的加速度為 4ms^-2。
2.
a. 18km/h = 5m/s。根據 v = u + at,而 v = 5m/s、u = 0、t = 10s:
5 = 0 + a(10)
a = 0.5 ms^-2
設鋼索的平均張力為 T。根據牛頓第二定律:
F = ma
T - f = 18000(0.5)
T - 6500 = 9000
T = 15500N
∴ 鋼索的平均張力為 15500N。
b. 因纜車其後以恆速行駛,根據牛頓第一定律,淨力 = 0。
∴ mgsin20° = T
T = 18000(9.81)sin20°
T = 60400N
∴ 此時鋼索的張力為 60400N。
(可參考此自由體圖:
http://i.imgur.com/WfFWvHd.jpg)
【注:此處使用的地球表面的重力加速度為 9.81ms^-2,部分學校教學時會使用 10ms^-2,請留意】
2015-04-23 19:19:59 補充:
更正 b. 題答案:
b. 因纜車其後以恆速行駛,根據牛頓第一定律,淨力 = 0。
∴ mgsin20° + f = T
T = 18000(9.81)sin20° + 6500
T = 66900N
∴ 此時鋼索的張力為 66900N。
(請參考:
http://i.imgur.com/XZZBjYn.jpg,此處 f 為摩擦力)
2015-04-23 21:05:04 補充:
謝謝指出答案有誤,更正 a. 題答案:
a. 18km/h = 5m/s。根據 v = u + at,而 v = 5m/s、u = 0、t = 10s:
5 = 0 + a(10)
a = 0.5 ms^-2
設鋼索的平均張力為 T。根據牛頓第二定律:
F = ma
T - f - mgsin20° = 18000(0.5)
T - 6500 - 18000(10)sin20° = 9000
T = 77100N
∴ 鋼索的平均張力為 15500N。
(註:根據書本答案,書中取 g=10ms^-2)
2015-04-23 21:06:09 補充:
抱歉剛才大意審視題目,第二題的解答已經在補充答案中更正,謝謝。