作者tsopk45168 ()
看板Physics
標題[問題] 高中物理一題
時間Wed Aug 17 19:59:08 2022
【出處】學校物理模考
【題目】
https://i.imgur.com/DbIqPEQ.jpg
【瓶頸】做力分析後A加速度應該為2g，B為0，不知另一圖中間改彈簧連接的影響，在斷
裂瞬間C應該跟A相同是2g，D為0但這樣就選不出答案，想知道有無彈簧的影響
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1F：→ cloudwolf: 我認為答案應該是B才對。把(AB)與(CD)各視為一體。 08/17 21:14
2F：→ cloudwolf: 天花板的細繩斷掉後，質心加速度為g(向下)。 08/17 21:15
3F：→ cloudwolf: AB間的力為繩的張力，繩無伸縮，AB相對質心位置不變。 08/17 21:19
4F：→ cloudwolf: 所以AB的加速度與質心加速度相同。 08/17 21:19
5F：→ cloudwolf: CD間的力為彈簧彈力，彈簧可縮，彈力可變。 08/17 21:20
6F：→ cloudwolf: 故C的初始加速度大於g，D的初始加速度小於g。 08/17 21:23
7F：→ cloudwolf: 下墜過程，隨著彈力變化CD的相對位置與加速度也會變化 08/17 21:25
8F：→ cloudwolf: 但依舊維持CD的質心加速度恆為g(向下)。 08/17 21:26
9F：→ cloudwolf: 仔細的形容AB之間的狀況，當天花板細繩切斷，A開始落下 08/17 21:33
10F：→ cloudwolf: 的瞬間。AB間的繩就不再緊繃，張力歸0。同時B開始落下 08/17 21:35
11F：→ cloudwolf: 而CD之間，C開始落下的瞬間，只是彈簧伸長量變小，彈力 08/17 21:36
12F：→ cloudwolf: 彈力不會馬上歸0。這就是AB與CD之間的差異。 08/17 21:38
13F：→ cloudwolf: 簡單的說，AB會在很短的瞬間就各自進入自由落體。 08/17 21:38
14F：→ cloudwolf: 而CD會以質心為中心作簡諧震盪。CD質心則是自由落下。 08/17 21:42
15F：→ DrFord: 力的傳遞一定小於光速，所以其實你是對的 08/18 03:58
16F：推 wolfking: 彈力不會在極短時間改變力的大小 08/19 00:14
17F：推 nutritioner: 覺得一樓c大最後三行將狀況說得很正確ㄝ,但答案仍然 08/19 02:26
18F：→ nutritioner: 不是B,因為題目是問剪斷最上方細繩之瞬間,此瞬間A=C, 08/19 02:28
19F：→ nutritioner: 加速度都是2g向下,B=D,都是0,"瞬間過後"兩組狀況才各 08/19 02:30
20F：→ nutritioner: 自如c大所說不同發展,所以此題選不到正確答案沒錯 08/19 02:31
21F：→ nutritioner: 就是因為右圖從質心看是簡諧運動沒錯,而CD系質心固定 08/19 02:36
22F：→ nutritioner: g向下,才能肯定C=2g,D=0嘛(由質心看則C=g,D=-g是鏡像 08/19 02:39
23F：→ nutritioner: 對稱的) 08/19 02:40
24F：→ cloudwolf: 先說結論:這題如果改成"論述題"我覺得是很好的題目，可 08/19 03:45
25F：→ cloudwolf: 以討論到繩張力與彈簧彈力的差異，分析系統跟各部位的 08/19 03:46
26F：→ cloudwolf: 運動的差異。但是，以這樣的選擇題出現，就會有點爭執 08/19 03:47
27F：→ cloudwolf: 。而主要的原因是出在"高中物理"對於"瞬間"的意義其實 08/19 03:48
28F：→ cloudwolf: 模糊的。而這會造成在答案的認知上出現差異。 08/19 03:49
29F：→ cloudwolf: 而且考量到學生有"回答出出題者心中答案好取得分數"的 08/19 03:51
30F：→ cloudwolf: 壓力在。也只能在"瞬間"的定義上採取模糊的作法好拿分 08/19 03:53
31F：→ cloudwolf: 。在高中物理的範圍內，通常會用極小的時間差來處理瞬 08/19 03:56
32F：→ cloudwolf: 間。但是不會明白指示這個極小到底有多小。也就是說， 08/19 03:58
33F：→ cloudwolf: 對出題者而言，這個極小的時間差是會變動的。 08/19 04:00
34F：→ cloudwolf: 所以，以這題而言，不能擅自將瞬間定義成連光速都無法 08/19 04:01
35F：→ cloudwolf: 傳遞出去的極小時間差。只能依答案的選項去猜測出題者 08/19 04:03
36F：→ cloudwolf: 想考的觀念，進而推演出一個"可以取分"的答案。 08/19 04:03
37F：→ cloudwolf: 在高中物理，定義△t->0為瞬間，令△T=2*△t，則△T->0 08/19 04:14
38F：→ cloudwolf: 而△T->0也符合高中物理的瞬間定義。 08/19 04:16
39F：→ cloudwolf: 所以為了拿分，在高中物理最好把"瞬間"的範圍模糊一點 08/19 04:18
40F：→ cloudwolf: 而回到這題上，在經過"剛好足夠的瞬間"後，會出現恰巧 08/19 04:20
41F：→ cloudwolf: A的加速度以g(向下)，而D加速度為0的"瞬間"。分數到手 08/19 04:22
42F：→ cloudwolf: 不要去跟出題者爭執D加速度為0時的瞬間，A應該是2g。 08/19 04:23
43F：→ cloudwolf: 分數拿到之後，往下一題邁進，才實在。 08/19 04:24
44F：推 nutritioner: Sorry, I can't agree with the statements above. 08/19 20:55
45F：→ nutritioner: In a time interval, be it ever so infinitesimal, 08/19 20:56
46F：→ nutritioner: the acceleration of A will apparently change from 08/19 20:57
47F：→ nutritioner: 2g to g. However, in high school physics, we 08/19 20:58
48F：→ nutritioner: assume the physics beginers are learning classica 08/19 20:59
49F：→ nutritioner: l Newtonian mechanics which ideally distinguishes 08/19 21:00
50F：→ nutritioner: a time interval from an instant. So, at that 08/19 21:03
51F：→ nutritioner: clear instant, the acceleration of A is 2g, not 08/19 21:03
52F：→ nutritioner: g which takes value "later" on. 08/19 21:04
53F：推 joinbee: 答案是C跟E嗎? 08/26 16:26
54F：推 bluepal: CE 08/29 18:53