114會考自然 第18題 詳解

答案(C)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   先抓考點

   這題考「靜摩擦力與動摩擦力」。下手處是把題目給的 f 與 F 關係切成兩段來讀：第一段，F 從 0 加到 $400\ \mathrm{gw}$ 的過程中 $f = F$——木塊還沒動，摩擦力是「靜摩擦力」，它會自動跟外力一樣大來擋住木塊；第二段，F 超過 $400\ \mathrm{gw}$ 之後 f 固定在 $300\ \mathrm{gw}$——木塊已經滑動，這是「動摩擦力」，大小固定不變。
2. 2

   抓關鍵值

   兩個關鍵數值要分清楚：最大靜摩擦力是 $f = F$ 這一段撐到的頂點，也就是 $400\ \mathrm{gw}$——外力一旦超過它，木塊才開始滑動；滑動後的動摩擦力是 $300\ \mathrm{gw}$，通常比最大靜摩擦力小。所以 (A) 說最大靜摩擦力是 $300\ \mathrm{gw}$，把兩者張冠李戴，錯。
3. 3

   逐項判斷

   (B) F 加到 $300\ \mathrm{gw}$ 時還沒超過最大靜摩擦力 $400\ \mathrm{gw}$，木塊仍然靜止，錯。(D) 木塊滑動後，動摩擦力固定 $300\ \mathrm{gw}$，不會隨 F 變大而增加，錯。(C) F 小於 $400\ \mathrm{gw}$ 時木塊靜止，靜摩擦力 $f = F$ 恰好抵銷外力，所以 F 越小、靜摩擦力也跟著越小，正確——靜摩擦力是「需要多少就出多少」的力。
4. 4

   確定答案

   答案選 (C)。這題的觀念核心：靜摩擦力不是固定值，它會隨外力調整、最大只到 $400\ \mathrm{gw}$；動摩擦力才是固定值 $300\ \mathrm{gw}$。

關鍵觀念：#靜摩擦力 #動摩擦力 #最大靜摩擦力 #受力平衡

同主題一起複習：力學與運動 →