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114物理分科測驗15


<多選題>如圖4所示,質量為2m之木塊甲放在光滑水平面上,其上置放質量為m之木塊乙,兩木塊間接觸面並非光滑。當時間t=0時,地面靜止觀察者測得木塊甲與乙的速度方向皆向右,量值分別為v與2v。若木塊乙沒有掉落,則下列欲述哪些正確?
(A)木塊甲的速率最大為 \( \frac{2v}{3} \) (B)木塊甲的速率最大為 \( \frac{4v}{3} \)
(C)木塊乙的速率最小為 \( \frac{2v}{3} \) (D)木塊乙的速率最小為 \( \frac{4v}{3} \)
(E)兩木塊之總動能因摩擦力而損失的最大值為 \( \frac{mv^2}{3} \)

答案

動量守恆得最終速度 \( v' = \frac{4}{3} v \)。
(A)錯、(B)對:甲速由v增至 \( \frac{4}{3} v \)。
(C)錯、(D)對:乙速由2v降至 \( \frac{4}{3} v \)。
(E)對:動能損失 \( \Delta K = 3mv^2 - \frac{8}{3}mv^2 = \frac{1}{3}mv^2 \)。
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