114 學年度分科測驗物理考科 第 19 題

某舊式腳踏車使用的「湯匙煞車」系統是在兩輪胎上方加上一個像湯匙的煞車片，如圖7所示。煞車時，連桿會使煞車片施加一正向推力壓在輪胎表面上，因而產生摩擦力使車子減速。若煞車片所施的推力足夠大，則即使腳踏車在行進中，其車輪仍會被「鎖死」，也就是車輪完全不轉動而和地面處於動摩擦的狀態。

已知該腳踏車之兩輪胎和地面間的靜摩擦係數皆為 \mu_{\mathrm{st}}=0.80、動摩擦係數皆為 \mu_{\mathrm{kt}}=0.50；煞車片與兩輪胎間的靜摩擦係數皆為 \mu_{\mathrm{sb}}=0.60、動摩擦係數皆為 \mu_{\mathrm{kb}}=0.40。取重力加速度 g=10\ \mathrm{m/s^2}，並假設此腳踏車和騎車者的總質量為100 kg，且車輪質量可忽略不計。