111物理分科測驗-12 - 哇來找自然

<多選題>在水平地面上，以不可伸長的細繩繞過定滑輪，將質量分別為 \( m_1 \)、\( m_2 \) 的上、下兩個均質箱子連接如圖4。已知重力加速度為 \( g \)，細繩與滑輪之間無摩擦力，且其質量均可忽略，下箱之上、下表面的動摩擦係數皆為 \( \mu \)，若下箱受到水平拉力 \( F \) 時，兩箱不轉動，均以等速度水平移動，則下列敘述哪些正確？

(A)地面施於下箱的正向力為 \( (m_1 + m_2)g \)
(B)施於下箱的水平拉力 \( F = \mu(3m_1 + m_2)g \)
(C)所有作用於上箱的水平力所產生的力矩為零
(D)所有作用於上箱的垂直力所產生的力矩為零
(E)右邊支架施予滑輪的水平力量值 \( F’ \)，一定小於 \( F \)

答案

(A)對：下箱鉛直力平衡，\( N_2 = (m_1 + m_2)g \)。(B)對：上箱水平力平衡 \( T = f_{k1} = \mu m_1 g \)。下箱水平力平衡 \( F = f_{k1} + T + f_{k2} = \mu m_1 g + \mu m_1 g + \mu (m_1 + m_2)g = \mu(3m_1 + m_2)g \)。(C)(D)錯：上箱合力矩為零，但水平力與垂直力各自產生的力矩不為零，但合力矩為零。(E)對：滑輪水平力 \( F' = 2T = 2\mu m_1 g < F \)。選(A)(B)(E)。報錯
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111物理分科測驗–12

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