F=ma 考試是美國物理奧林匹克選拔體系的入口，而吃透它的考綱，是一名有抱負的物理學生今年能做的最有用的一件事。
F=ma 考試由美國物理教師協會（AAPT）主辦，是美國物理奧林匹克競賽（USAPhO）的第一輪選拔。它是一場時長 75 分鐘、共 25 道選擇題的考試，每道題都聚焦於經典力學。答錯不倒扣分，因此學生應當嘗試作答每一道題。下面我們將詳細拆解 F=ma 考綱究竟涵蓋哪些內容，以及這場考試如何融入更廣闊的奧賽路徑。
F=ma 考綱涵蓋哪些內容
儘管它狹義地聚焦於力學，F=ma 考綱在這一領域內卻相當廣泛。根據 AAPT，所考查的主題包括：
- 運動學——一維和二維運動、拋體運動以及相對運動。
- 牛頓定律——力、受力分析圖、摩擦力以及連接系統。
- 靜力學——力與力矩的平衡。
- 動量與能量——守恆定律、碰撞、功以及功率。
- 轉動動力學——轉動慣量、角動量以及滾動。
- 振動——簡諧運動以及彈簧/單擺。
- 軌道力學——萬有引力以及克卜勒式的軌道問題。
- 流體——浮力、壓強以及基礎流體靜力學。
- 量綱分析與基礎資料分析——對單位的推理以及對簡單資料的解讀。
學生在哪裡失分
F=ma 的難度很少來自某一個高階主題，而是來自在時間壓力下綜合多個主題：一道題可能把轉動動力學與能量守恆結合起來，或者把流體與牛頓定律結合起來。由於你平均每道題只有三分鐘，熟練度與知識同等重要。最好的準備方式就是反覆練習歷年官方真題（AAPT 會公布這些真題），直到標準的解題套路成為本能反應。
考試形式、報名資格與 USAPhO 路徑
要符合報名資格，學生必須是美國公民、美國永久居民，或當前正在美國學校就讀，並且必須身處美國境內參加考試。F=ma 考試通常在每個學年的冬季舉辦一次，透過學生所在學校報名並監考，由物理老師或學校管理人員擔任監督人。請務必在 AAPT 物理團隊官方網站上確認當前的考試日期、報名截止時間以及任何費用，而不要依賴會逐年變動的具體數字。
晉級階梯的運作方式如下：
- 學生參加 F=ma 考試。達到或超過當年分數線者晉級。
- 分數排名大約前幾百名的學生，將受邀參加題目更長、為自由作答形式的 USAPhO 考試。
- 根據綜合表現，大約 20 名學生進入美國物理代表隊的集訓營。
- 最終選出五人代表美國出征國際物理奧林匹克競賽（IPhO）。
你可以在我們的競賽總覽中，將 F=ma 與其他選拔性賽事進行對比，那裡並排梳理了各大 STEM 奧賽賽道。
如何制定備考計畫
一份聚焦的 F=ma 計畫包含三個階段。第一，借助一本嚴謹的力學教材，把全部九個主題領域的基礎打牢。第二，在嚴格的 75 分鐘計時下刷歷年官方真題，以提升速度並暴露反覆出現的題型。第三，覆盤每一道做錯的題並歸類——是概念漏洞、代數失誤，還是時間管理不當——讓練習始終有的放矢。
追求物理奧賽的學生往往具備同樣的分析習慣，而這些習慣正是科研與計算式問題求解的動力源泉。如果你樂於把物理模型轉化為可求解的系統，我們的科研導師專案能幫助你把這份好奇心延伸為原創專案，從而強化你的 STEM 履歷。
持續勝過突擊。在大多數日子裡堅持二十分鐘專注的計時練習，對你 F=ma 分數的提升，會勝過偶爾幾次的馬拉松式刷題。
準備好以系統化的方式、在專家指導下備考了嗎？快來探索 BIAA 的競賽專案，找到圍繞 F=ma 考綱與完整奧賽路徑打造的輔導、題集與路線圖。