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中四物理：牛頓運動定律 第四份（剎車、碰撞安全與實際應用）
中四物理：牛頓運動定律 第四份（剎車、碰撞安全與實際應用）
第四份走出課室：剎車距離、安全帶、彈跳與拖車，全部用同一套 F = ma 與動量追數。
快速答案 4 秒與 40 m；4 m/s²；延長碰撞時間；15 000 N；75 N；13.3 m；4 800 N；4 m/s² 與 2 000 N；3 m/s²；與速度平方成正比。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 25 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：中四物理：牛頓運動定律 |
| 適用年級 | 中四 |
02 題目（10 題）
- 基礎汽車以 20 m/s 行駛，剎車減速度為 5 m/s²。求剎停所需時間與距離。
- 基礎質量 1 000 kg 的汽車受 4 000 N 剎車力。求減速度。
- 基礎安全帶在碰撞時的主要作用是甚麼？
- 基礎質量 1 500 kg 的汽車重量是多少？（g 取 10 m/s²）
- 進階0.15 kg 的球由 1.8 m 高落下，反彈至 0.8 m 高。若與地接觸 0.02 秒，求平均力（g 取 10 m/s²）。
- 進階司機以 60 km/h 行車，反應時間 0.8 秒。求反應距離（即未踏剎車前行走的距離）。
- 進階質量 1 200 kg 的汽車以 20 m/s 剎停，剎車距離 50 m。求平均剎車力。
- 挑戰質量 1 000 kg 的車拖著 500 kg 的拖車，引擎提供 6 000 N 的淨力。求加速度與拖車所受的張力。
- 挑戰質量 70 kg 的人在升降機內站在磅秤上，讀數為 910 N（g 取 10 m/s²）。求升降機的加速度與方向。
- 錯題重練有學生寫「車速加倍，剎車距離也加倍」。這句話錯在哪裏？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 4 秒，40 m | 時間 t = 20 ÷ 5 = 4 秒；距離 s = v² ÷ (2a) = 400 ÷ 10 = 40 m。 |
| 2 | 4 m/s² | a = F ÷ m = 4 000 ÷ 1 000 = 4 m/s²，方向與運動相反。 |
| 3 | 延長減速時間，減低作用於人的平均力 | 動量變化固定時，時間越長力越小，同時防止人被拋出。 |
| 4 | 15 000 N | W = mg = 1 500 × 10 = 15 000 N，重量與質量不同。 |
| 5 | 75 N | 落地速度 √(2×10×1.8) = 6 m/s，反彈 √(2×10×0.8) = 4 m/s，速度變化 10 m/s，0.15 × 10 ÷ 0.02 = 75 N。 |
| 6 | 約 13.3 m | 60 km/h = 60 ÷ 3.6 = 16.7 m/s，乘 0.8 秒得 13.3 m。 |
| 7 | 4 800 N | 由 s = v² ÷ (2a) 得 a = 400 ÷ 100 = 4 m/s²，F = 1 200 × 4 = 4 800 N。 |
| 8 | 4 m/s²，張力 2 000 N | 整體 a = 6 000 ÷ 1 500 = 4 m/s²；拖車只需 500 × 4 = 2 000 N，所以掛鉤張力為 2 000 N。 |
| 9 | 3 m/s²，向上 | R − mg = ma，910 − 700 = 210 = 70a，a = 3 m/s²；讀數大於重量所以向上加速。 |
| 10 | 剎車距離與速度平方成正比，速度加倍距離變四倍。 | 由 s = v² ÷ (2a) 可見平方變化；40 m 會變成 160 m。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。
