牛顿第一定律与摩擦力牛顿第一定律与摩擦力

8. 如圖所示，車頂有一螺絲自然鬆脫，若車以等速直線前進，則螺絲落 至車底之位置為何？ （不計阻力） (A)甲 戊 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)
甲 乙 丙
v 丁 戊
9. 若兩彈簧之彈力常數分別為
k1 = 2.5 gw / cm 、 k2 = 4.0 gw / cm ，且其
k1
間掛一重物如圖所示，若重物未釋放時彈簧皆處於原長狀態，釋放 後重物下降 1 cm 而靜止，則重物的重量為何？ (A) 6.5 gw (B) 4 gw (C) 2.5 gw (D) 1.5 gw 。
1 2. 如圖所示，一物重 W，物和牆之間的 µs＜ 2 ，欲使物不致下落，必須施一水平
力 F，使物與牆之間有正向力 N，則下列有關力的大小關係敘述，何者正確？ (A)F＝W (B)F＝N (C)N ×µs ≥ W (D)摩擦力＝W (E)摩擦力＞W
F
N
3. 物重為 20kgw，靜止在地面上。若物體與地面之間的靜摩擦係數為 0.5，動摩擦係數為 0.4。 今施一水平力 F 9kgw 之力。求物體所受的摩擦力為 (A)0 (B)8 (C)9 (D)10
F
N
W = 4kgw
∑ Fx = 0 ： F = N 由 = (0.3) × N + (0.5) × F ∑ Fy = 0 ： W = f s⋅max + f s⋅max '
⇒ 4 = (0.8) × F ⇒ F = 5kgw 。
2. 對物：
f
F
N
∑ Fx = 0 ： F = N 由 ∑ Fy = 0 ： W = F
2. 摩擦力的種類： (1) 靜摩擦力：接觸面間無相對運動時之摩擦力 ( f S ＝平行接觸面之其餘外力合) (2) 最大靜摩擦力：接觸面間恰欲開始運動知摩擦力 (補充： f S .max ＝ µS × N ) (3) 動摩擦力：接觸面間相對運動後之摩擦力 (補充： f k = µk × N ) (PS： µS ( µk )稱為靜(動)摩擦係數，與物體接觸面性質有關) 3. 思考：
源自文库三、虎克定律
1. 虎克定律： 虎克定律：於彈性限度內，彈簧遵守
F ：彈簧恢復力 (兩端均施此力)
F = kx
k ：彈力係數 (單位： N / m )
x ：彈簧形變量 (伸長或壓縮)
四、靜力平衡
1. 靜力平衡： ∑ F = 0
2
五、摩擦力
1. 摩擦力的性質： 當兩接觸面間有相對運動或相對運動的傾向時，兩接觸面間會產生一阻止接觸面 相對運動之力，此立即為摩擦力
砝碼 木塊 水平桌面 水平施力
4
6. 下列有關運動與力的敘述，何者正確？ 為零
(A)只要物體持續不停的運動，所受合力一定不 (C)物體運動的切線方向即為合力的方向 (E)沿著斜面等速下滑的物體，所受的合
(B)物體轉彎時，所受合力一定不為零
(D)物體保持靜止不動時，所受合力不一定為零 力一定是零
7. 一飛機等速向右飛行，若間隔相同時距，使包裹自由落下（相對於飛機速度為 0） ，不計 阻力，則下列何者可能是在地面靜止的觀察者所看到的運動情形？ (A) (B) (C) (D) (E)
k2
5
<~*~試題簡答>
1. 6. (A) (B)(E) 2. 7. (B)(C)(D) (D) 3. 8. (C) (C) 4. 9. (D) (A) 5. (B)(E)
<~,~試題解析>
1.【思】 ：至少 → f = f s⋅max 【解】 ：對畫：
f s ⋅max ' = (0.5) × F f s ⋅max = (0.3) × N
• f S .max ( f k )與接觸面間正向力成正比，而與接觸面積大小、運動速率、…..無關 • 摩擦力與接觸面平行，但不一定與運動方向相反
3
<~/~獵殺新物理>
1. 畢卡索欲將心愛的畫作掛上牆壁，他先用手把畫框暫時壓在牆壁上，若畫框背面與牆壁間 的靜摩擦係數為 0.5，畫框正面與手掌間的靜摩擦係數為 0.3，畫框重為 4 公斤重，則為避 免畫框滑下，畢卡索壓在畫框上的力至少應多大？ 公斤重 (A)5 (B)10 (C)15 (D)20 (E)25
1
4. 慣性定律的實例： 靜止的慣性 (1) 靜止的車，突然開動，車上的人向後傾倒 (2) 用棍子打黑板擦，可以使粉筆灰脫落 運動的慣性 (1) 急駛的汽車突然煞車，車上人向前傾 (2) 洗手後，揮動手臂，可使手上的水飛離甩出 (3) 在等速行進中的火車內跳起來，仍能落在原位置 (4) 在北半球向正北方發射的長程砲彈，彈著點在出發點的北稍偏東位置( 科氏力 ) (科氏力並非真實力，而是地球自轉造成著彈點之偏差)
牛頓第一定律與摩擦力
項少龍 老師
主題一 : 牛頓第一定律與摩擦力
一、力
1. 力：可使物體產生形變或運動狀態改變 2. 力的三要素： 力的三要素：大小 ( 量值 )、方向、作用點 3. 力的量測： 力的量測： 虎克定律 牛頓第二定律 ( F = m a ) 4. 力的種類： 力的種類： 接觸力：物體必須相接觸才能產生的力 超距力：物體無須接觸便能產生之力
二、牛頓第一定律
1. 伽利略實驗： 伽利略實驗：
2. 牛頓第一定律(慣性定律)： 物體不受外力(或所受外力合力為零)，則原靜止者仍保持靜止狀態，原運動者持續 以原速度做等速度直線運動
3. 慣性： 物體保持原有狀態的特性，亦可說為”改變物體運動狀態的難易程度”，質量大的 物體，慣性大。(我們常用 質量 來衡量物體的 慣性 ，即質量代表物體狀態 改變之難易程度)
(C) W = f ≤ f s⋅max = µ s × N 。
W
3.【思】 ：不知物受何種摩擦，以 f s⋅max 為指標判斷 【解】 ：對物：
4. 將一質量為 10 公克的物體掛在彈簧下端，可使之伸長 4 公分， 如附圖。若將此物體接觸到桌面，使彈簧僅伸長 1 公分，如圖 所示，則桌面施於物體的正向力為 (A)2.5 (B)4 (C)10 (D)7.5 (E)10 公克重
5. 水平施力作用在木塊上，但木塊仍保持不動，則下列敘述何者 正確？ (A)木塊所受合力方向向右 (B)木塊所受合力為零 (C)砝碼所受摩擦力方向向右 (E)砝碼所受摩擦力為零 (D)砝碼所受摩擦力方向向左