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1 一 本書依據民國九十七年教育部修正發布之職業學校一般科目自然領域 基礎物理 C I 課程綱要編輯而成 二 本書分 I II 冊, 第 I 冊供工業類第一學年第一學期, 每週 節, 每學期 學分教學參考之用 三 本書內容包含習作本解答 實驗活動手冊 四 本書所用之名詞, 以國立編譯館編訂之名詞為優先 五 本書雖經長時間編輯 校對, 但仍難免有疏漏及錯誤, 尚祈先進不吝指正, 不勝感激 一 本書共分成二個單元 : 習作本解答 實驗活動手冊 二 將課本內各章課後習題的題目 ( 重點考題 ) 分節編排, 依照教學進度安排以利學生書寫與批改作業 三 加入分節歷屆考題觀摩與練習, 了解統測命題趨勢掌握重點題型 四 實驗活動手冊提供課本中相關實驗, 可讓學生加強學習 五 本科目另備有多種其他教學資源, 如本公司網站線上資源有 99TECH 新課綱資源網 OTAS 線上題測系統 題庫與多媒體教學投影檔 DVD 影帶等 測驗本請與服務專員索取

2 1. 以一學期教學時數十九週來計算, 每週 節. 任課教師得視學校行事曆及學生程度自行調整進度與內容. 進度內容參考如下 : 週月日學校重要行事章節預定教學內容進度備註 1 開學 1-1~ 一 ~ 二 - 4 二 三 -~ -1 -~ 5 三 - 6 複習 7 期中考 -4~ 8 三 -5 9 三 四 -6~ ~ 10 四 ~ 11 五 5-1 複習 1 期中考 14 五 六 5-~ ~ 15 六 六 七 6-5~ 7-7-~ 17 七 複習 19 期末考 物理學與其他科技的關係 ~ 向量的合成與分解運動學的物理量 ~ 直線等加速度運動自由落體運動 ~ 牛頓第一運動定律牛頓第二運動定律 ~ 牛頓第三運動定律 萬有引力定律 ~ 摩擦力等速率圓周運動 ~ 移動平衡力矩與轉動平衡 ~ 靜力學應用實例功與功率 ~ 動能與功能定理 位能 ~ 靜止液體的壓力連通管與帕斯卡原理 ~ 大氣壓力表面張力與毛細現象 ~ 熱膨脹熱量和比熱 ~ 熱功當量與內能 * 本表之 word 檔, 可於本公司網站之 教師專區 下載

3 習作本解答第 1 章緒論... 第 章運動學...7 第 章牛頓運動定律與萬有引力...14 第 4 章靜力學...4 第 5 章功與能量...0 第 6 章流體的性質...5 第 7 章熱學...41 實驗活動手冊實驗一游標尺的應用...48 實驗二自由落體運動...51 實驗三牛頓第二運動定律...5 實驗四靜力平衡...58 實驗五金屬的比熱...61 i

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5 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 緒論 1 評語 進步許多解答 1. 與學生本同步, 方便老師批改. 兩旁評語, 供老師批改使用 第 1 章 緒論 第 章 運動學 7 第 章 牛頓運動定律與萬有引力 14 第 4 章 靜力學 4 第 5 章 功與能量 0 第 6 章 流體的性質 5 第 7 章 熱學 41 1

6 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步01 緒論 ( D )1. 下列何者屬於近代物理學? (A) 電磁學 (B) 光學 (C) 熱學 (D) 量子力學 ( D ). 下列何者不屬於物理學所探討的範圍? (A) 空間與時間的概念 (B) 物質間的交互作用 (C) 物質與能量的關係 (D) 社會變遷 ( A ). 下列物理量, 何者為基本量? (A) 時間 (B) 面積 (C) 密度 (D) 速度 ( D ) 4. 下列有關 SI 制基本物理量與單位的敘述, 何者正確? (A) 1 公尺的原始定義為地球赤道圓周長的一千萬分之一 (B) 1 公斤等於體積 1 公升的純水在 1 大氣壓下 溫度為 0 時的質量 (C) 溫度單位以攝氏溫度 表示 (D) 時間單位以秒表示 ( B ) 5. 1 公尺的原始定義是 經過巴黎的子午線, 由赤道到北極長度的一千萬分之一, 由此定義可推算出地球半徑約為多少公里? (A) (B) (C) (D) 由定義知圓周長約為 4 千萬公尺 = 4 10 公里, 4 圓周長 4 10 而圓周長 = R 半徑 R ( 公里 ).14 ( C ) 6. 如右圖所示之綠色光, 其波長為 555 奈米, 此波長相當於多少公尺? (A) (B) (C) (D) ( C ) 7. 光速的大小為 10 8 公尺 / 秒, 又可寫成下列何者? (A) 10 6 公分 / 秒 (B) 10 4 公里 / 秒 (C) 微米 / 秒 (D) 埃 / 秒 ( C ) 8. 新竹科學園區 1 吋晶圓廠的製程技術可達 0.09 微米, 試問 0.09 微米相當於多少奈米? (A) 0.9 (B) 9 (C) 90 (D) 900 ( A ) 9. 下列有關太陽日的敘述, 何者錯誤? (A) 我們所說的 一天, 即是一太陽日 (B) 每一太陽日不一定相等 (C) 太陽日是指地球上某處連續兩次對準太陽所經歷的時間 (D) 1 天分為 4 小時,1 小時分為 60 分鐘,1 分鐘分為 60 秒

7 準備衝刺觀念正確再接再厲 緒論 1 ( A )10. 時速 90 km/hr, 相當於秒速多少 m/s? (A) 5 (B) 0 (C) 5 (D) km/hr= 90km 90000m 5(m / s) 1hr 600s 評語 ( C )11. 若將長度單位以 L 表示, 質量單位以 M 表示, 時間單位以 T 表示, L 則力的單位可表示為 (A) (B) ML ML ML (C) (D) T T T T ( C )1. 愛因斯坦著名的質能守恆公式 E mc, 其中 E 表示能量 m 表示質量 c 表示光速, 則能量 E 的因次式為 (A) MLT 1 (B) MLT (C) MLT (D) MLT ( A )1. 下列以 SI 基本單位表示的物理量, 何者為能量的單位? (A) 公斤 公尺 / 秒 (B) 公斤 公尺 / 秒 (C) 公斤 公尺 / 秒 (D) 公斤 公尺 / 秒 ( C )14. 若以 x 表示距離, 單位為公尺 ;v 表示速度, 單位為公尺 / 秒 ;a 表 示加速度, 單位為公尺 / 秒 ;t 表示時間, 單位為秒 試從單位判 斷下列方程式何者正確? (A) v at xat (B) v (C) v x ax at (D) v x ( D )15. 若兩個向量之大小分別為 8, 而方向不固定, 則下列何者不可能 為其合向量之大小? (A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 西元 1900 年以前的物理學, 通稱為古典物理學 ; 而西元 1900 年以 進步許多 學習榜樣 後所發展的物理學, 稱為近代物理學 力學的三個基本量包括長度 質量和時間 18. SI 制的長度單位是公尺 質量單位是公斤 時間單位是 秒 溫度單位是克耳文 光度單位是燭光 電流單位 是安培 物質量單位是莫耳 19. (1) 英制 (FPS 制 ) 的長度單位是呎 質量單位是磅 時間 單位是秒 () 實驗室常用的長度單位是公分 質量單位是公克 時間 單位是秒 保持優良

8 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草0. 1 公尺的原始定義是 經過巴黎的子午線, 由赤道到北極長度的一千萬分之一, 由此定義可推算 : 7 (1) 赤道到北極約為 10 公尺 7 () 地球圓周長約為 4 10 公尺 () 已知光速約為 10 8 公尺 秒, 若光會轉彎, 則光 1 秒約可繞地球 7.5 圈 (1) 由定義知赤道到北極為 1 千萬公尺 =10 7 公尺 7 () 繞地球一圈須經過 4 次赤道到北極的長度, 因此地球圓周長為 4 10 公尺 8 10 公尺 / 秒 () 7.5( 圈 / 秒 ) 公尺 / 圈 1. (1) 1 公里 (km) = () 1 公釐 (mm) = (5) 1 奈米 (nm) = 10 公尺 (m) () 1 公分 (cm) = 公尺 (m) (4) 1 微米 (μm) = 公尺 (m) (6) 1 埃 (Å) = 公尺 (m) 公尺 (m) 公尺 (m). 前美國職業籃球明星喬丹 (Michael Jeffrey Jordan) 身高 6 呎 6 吋, 體重 16 磅, 則其 (1) 身高約相當於 198 公分 ( 取到整數位 ) () 體重約相當於 98 公斤 ( 取到整數位 ) 註 :1 呎 = 1 吋,1 吋 =.54 公分,1 磅 = 公斤 (1) 6 呎 6 吋 = = 78 吋 = 公分 198 公分 () 16 磅 = 公斤 98 公斤. 某游泳池, 長 5 公尺 寬 0 公尺 深 公尺, 則 : (1) 游泳池容積為 10 立方公尺 () 若想將游泳池裝滿水, 需 10 公噸的水 (1) (m ) 6 () M V D 10 m 10 kg / m 10 (kg) 10 ( 公噸 ) 4

9 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 緒論 繩波的波速 v 與繩子的線密度 ( 單位長度所含之質量 ) 及繩子的張力 F 有 x y 關, 其關係式可寫為 v F 試根據因次分析回答下列問題: (1) 波速 v 的因次 v = 1 LT, () 繩子的張力的因次, F = () 繩子的線密度的因次, = (4) x = 1 ; y = 1 MLT 1 ML m 1 () ML L v F LT ( MLT ) ( ML ) (4) 1 1 x y x y 1 1 x y 評語 進步許多 如右圖所示, 某人以 0 牛頓的定力 仰角 0, 拖動 0 公斤的雪橇, 則 : (1) 此力在水平方向的分力為 10 牛頓 () 此力在垂直方向的分力為 10 牛頓 (1) F x F cos (N) () F y 1 F sin (N) 1- ( C ) 1. 藉由實驗操作結果, 所定義量化的物理概念稱為物理量 ; 它可分為基本量和導出量兩種 下列哪一組物理量只包含基本量? (A) 速度 動量 動能 (B) 力量 功 位能 (C) 長度 質量 時間 (D) 動能 位能 功率 <98 工程 > 5

10 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步( D ). 紅色氦氖雷射的波長為 6.8 奈米, 相當於多少公分? (A) (B) (C) (D) <98 工程 > 9 6.8nm m cm cm ( D ). 要將能儲存 100 公升石油的圓球形儲槽表面塗漆需用 桶油漆, 則要將能儲存 9600 公升石油的圓球形儲槽表面塗以相同厚度的油漆, 需多少桶油漆才夠?( 假設兩儲槽的壁之厚度均遠小於其半徑, 故不需列入考慮 ) (A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 1 <98 工程 > 體積與半徑的 次方成正比, 體積比 100 : : 8 半徑比 1: 8 1: 又表面積與半徑的 次方成正比, 因此表面積比為 1 : 1:4 : x x 1 ( B ) 4. 請問 0.1 微米等於多少奈米?( 奈米 10 9 m) (A) 1000 (B) 100 (C) 10 (D) 1 <96 工程 > m m nm 100nm ( C ) 5. 下列何者為力學上的三個基本量? (A) 力 速度 質量 (B) 動量 力 時間 (C) 長度 質量 時間 (D) 加速度 質量 時間 <95 工程 > ( D ) 6. 虎克定律 : F kx, 其中彈簧力常數 k 的單位為何? (A) 公斤 / 秒 (B) 公斤 / 秒 (C) 公斤 / 秒 (D) 公斤 / 秒 <94 工程 > F k x 牛頓公斤 公尺 / 秒, 其單位為 公尺公尺 公斤 / 秒 ( B ) 7. 力矩的單位 ( 因次 ) 與下列哪一個物理量相同? (A) 動量 (B) 動能 (C) 速度 (D) 加速度 <94 工程 > 解 : 力矩 = 力 力臂, 功 = 力 位移, 兩者皆為力 長度, 其單位 ( 因次 ) 相同 又作功可轉變成能量, 因此力矩 功和能量之單位 ( 因次 ) 皆相同 6

11 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 運動學 -1 0 運動學 ( A )1. 直線運動中, 若物體 5 秒末位置在 公尺處,8 秒末位置在 9 公尺處, 則其平均速度為多少公尺 / 秒? (A) 4 (B) (C) (D) 4 x x x ( 9) ( ) v 4(m / s) 1 t t t1 8 5 評語 進步許多( A ). 某車作加速度運動, 若在 10 秒內, 其速度由 10 公尺 / 秒增為 0 公尺 / 秒, 則此車平均加速度為多少公尺 / 秒? (A) (B) (C) 0 (D) 0 v 0 10 a t 10 (m / s ) - ( D ). 若以橫坐標代表時間 ( t ), 縱坐標代表位置 ( x ) 之時間 - 位置圖, 來說明一維空間的等加速度運動, 則下列各圖中何者正確? (A) (B) (C) (D) ( C ) 4. 一物體作等加速度運動, 其初速度為 5 公尺 / 秒, 經 5 秒後速度變為 5 公尺 / 秒, 則在此 5 秒內物體共行若干距離? (A) 5 (B) 50 (C) 100 (D) 15 公尺 v0 v 5 5 S t 5 100(m) ( B ) 5. 汽車行駛速率為 7 公里 小時, 若希望在開始煞車後 50 公尺停止, 則此汽車停車所需時間為幾秒? (A) 10 (B) 5 (C) 1.4 (D) 1.6 初速 v 7km 7000m 0 0(m / s) 1hr 600s, v v 0 0 S t 50 t t 5(s) 0 7

12 計算錯誤加強複習上課專心 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 訂正錯誤( D )6. 汽車行駛之速度為 v 0 公尺 / 秒, 若作緊急煞車行經 d 公尺即停止, - 求此汽車的加速度為若干公尺 / 秒? d d v (A) (B) (C) 0 v0 (D) v v d d 0 0 v0 v v0 as 0 v0 a d a ( D ) 7. 所有在地球表面附近的自由落體其 (A) 所受的電力大小相同 (B) 位移大小相同 (C) 速度大小相同 (D) 加速度大小相同 d ( C ) 8. 一棉花球與一鉛球在月球上自同一高度自由落下 若月球上屬於完全真空的環境, 則下列對棉花球的加速度的敘述, 何者正確? (A) 比鉛球的加速度大 (B) 比鉛球的加速度小 (C) 和鉛球的加速度一樣 (D) 因在真空中棉花球是飄浮著, 故加速度為零 ( C ) 9. 質量 kg 的 A 物體與 4 kg 的 B 物體, 同時自由落下, 則在 秒末, A 與 B 速度比為 (A) 1: (B) :1 (C) 1:1 (D) 1:4 ( B )10. 一物體自高塔自由落下, 若不計空氣阻力, 則此物體掉落經 1 秒 秒 秒後, 其末速度比為何? (A) 1:1:1 (B) 1:: (C) 1::5 (D) 1:4:9 ( B )11. 設一質點自 H 公尺高處自由落下, 需時 T 秒, 若將該質點改由 L 公尺高處自由落下, 需時 T 秒, 則 L (A) H (B) 4H (C) 8H (D) 16H 如右圖所示, 某人從家裡出發, 先到商店購物, 再折返到朋友家, 則 :( 設右方為正 ) (1) 其總路徑長為 100 公尺 () 其總位移為 00 公尺 (1) = 100 (m) () 終點在起點左方 00 公尺處, 因此位移為 00 (m) 8

13 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 運動學 1. 如右圖所示, 某球員站在罰球線投籃, 已知籃框至罰球線的水平距離為 5 公尺, 籃框高 公尺, 而球拋出瞬間, 球離地面 公尺, 若球經 0.5 秒投進籃框內, 則此段期間 : (1) 籃球的位移為 6 公尺 () 籃球的平均速度的大小為 6 公尺 / 秒 如右圖 (1) x ; x 6 () v 6(m/s) t 0.5 評語 進步許多14. 某人開車往返甲 乙兩地, 去程時速 0 公里 / 小時, 回程時速 0 公里 / 小 時, 若中間不停留, 則 : (1) 往返一趟平均速率為 4 公里 / 小時 () 往返一趟平均速度為 0 公里 / 小時 總路徑 x x (1) 平均速率 = 4(km / hr) ; 總時間 x x 0 0 總位移 () 平均速度 = 0(km / hr) 總時間 某車以 公尺 / 秒的加速度由靜止作等加速度運動, 跑完 100 公尺, 則 : (1) 需時 10 秒 () 其平均速度為 10 公尺 / 秒 1 1 (1) S at 100 t t 10 (s) x 100 () 平均速度 v 10(m / s) t 一汽車由靜止出發, 以等加速度作直線運動,5 秒後速度為 0 公尺 / 秒, 則 : (1) 汽車的加速度為 4 公尺 / 秒 () 再行 48 公尺後, 其速度變為 8 公尺 / 秒 v 0 0 (1) a 4(m / s ) t 5 () v v 0 as v v 8(m/s) 17. 如右圖所示為沿 x 軸運動質點之速度 v 與時間 t 之關係圖, 若 t 0s 時, 該質點位於 x 4m 處, 則在 t 1s 時, 該質點位於 x 16 m 處 其位移 x ( ) 1, x x x 1 x 4 x 16(m) 又 1 9

14 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草- 18. 有一汽車由靜止起動, 若以 4 公尺 / 秒做等速度運動, 然後再以 8 公尺 / 秒 08 公尺 由題意畫 v- t 圖如右, 車子位移為圖中梯形面積 16 08(m) 等加速度行駛 4 秒後, 再以 10 秒 減速至靜止, 則車子所行距離共為 19. 不計空氣阻力, 有一石頭自某大樓頂樓自由落下, 若其著地瞬間速度為 0 公尺 秒, 則 :( 設 g 10 m/s ) (1) 石頭經 秒到達地面 () 樓高為 45 公尺 (1) v gt 0 10 t t (s) () gt 45(m) h 0. 有一重物自高塔自由落下, 不計空氣阻力, 若其落地前 1 秒的位移為 4.5 公尺, 則 : (1) 此重物落地時間為 秒 () 塔高為 44.1 公尺 (1) 設重物 t 秒落地, 則 1 gt 1 g ( t 1) 4.5 t (s) () h 1 gt (m) -1 ( B ) 1. 作直線等加速度運動的某質點, 其位置 X ( 公尺 ) 與時間 t ( 秒 ) 的關係, 如下圖所示 若將該質點的位置 X ( 公尺 ) 與時間 t ( 秒 ) 的數值列於下表中, 則該質點的等加速度值 ( 公尺 / 秒 ) 為何? (A) 1 (B) (C) (D) 4 <98 工程 > t ( 秒 ) v v~秒 v1~秒 1 a (m / s ) t X ( 公尺 )

15 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 運動學 ( C ). 某人在捷運站內搭乘以等速度行進的自動電扶梯上樓, 若他靜止的站著, 則需時 40 秒, 但若在行進的自動電扶梯中, 他同時以等速度 v 步行向上, 則僅需時 4 秒 如果停電時他以等速度 v 步行上樓, 則需時多少秒? (A) 16 (B) (C) 60 (D) 80 <97 工程 > x 設全程位移為 x 公尺 且設自動電扶梯速率為 u, 則 u, 40 x x x x x u v v u, 因此以等速度 v 步行上樓, 需時 60 秒 評語 進步許多- ( C ). 在筆直的道路上, 一輛汽車以 6 公里 / 小時的速率行駛 10 公里後, 再以 7 公里 / 小時的速率行駛 10 公里, 則此汽車行駛這 0 公里的路程之平均速率為多少公里 / 小時? (A) 60 (B) 54 (C) 48 (D) 4 <97 工設 > 0 v = 48 (km/hr) ( C ) 4. 高鐵列車經過的甲 乙兩城市間的軌道長度是 15 公里, 若高鐵列車的平均速率是 5 公里 / 小時, 則高鐵列車由甲城市至乙城市須多少時間? (A) 1 小時 6 分鐘 (B) 1 小時 8 分鐘 (C) 1 小時 4 分鐘 (D) 45 分鐘 <96 工程 > 小時 = 1 小時 4 分鐘 ( A ) 5. 甲 乙兩車由靜止開始做直線等加速到 60 公里 / 小時之速率時, 所需的時間分別為 10 秒和 5 秒, 則甲 乙兩車在到達該速率時所移動的距離比為多少? (A) :1 (B) : (C) 4: (D) 1: <97 工程 > 如右圖所示, 甲 乙兩車位移比為其面積比 v 10 v 5 : :1 ( C ) 6. 在水平面上以 0 公里 / 小時之速率行駛的汽車, 煞車後滑行 1 秒之後才停止 ; 若車速為 90 公里 / 小時, 則煞車後會滑行多少公尺的距離才能停止? (A) 1.5 (B) 5.0 (C) 7.5 (D) 45.0 <97 工設 > 車速為 倍, 煞車時間為 倍, 因此車速為 90 公里 / 小時, 煞車時間為 秒 v 90km 90000m 0 5 1hr 600s (m/s), v0 v 5 0 S t 7.5 (m) 11

16 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草( B )7. 時速 108 km/h 行駛之汽車, 以等減速緊急煞車經 5 s 後完全停止 假設整個煞車過程中行駛方向不變, 則煞車過程中車子行駛之距離為多少 m? (A) 90 (B) 75 (C) 60 (D) 45 <95 工程 > v 108km m 0 0 1hr 600s (m/s), v0 v 0 0 S t 5 75 (m) ( C ) 8. 一物體自靜止以 0. 公尺 / 秒做等加速度運動, 則此物體在開始運動後的 0 秒內之平均速率為多少公尺 / 秒? (A) 8 (B) 4 (C) (D) 1 <95 工設 > S 40 S at 40 (m), v (m/s) t 0 ( B ) 9. 一物體在.0 秒內做等加速度運動, 速度由 0 公尺 / 秒增加到 4.0 公尺 / 秒 ; 接著做等速度運動.0 秒鐘, 則此物體在此 5.0 秒內之平均速度之大小為多少公尺 / 秒? (A).0 (B). (C).6 (D) 4.0 <94 工設補 > v0 v 0 4 前 秒位移 S t 4 (m), 後 秒位移 4 1(m), S 16 總位移 (m), 平均速度 v. (m/s) t 5 ( C )10. 一輛汽車由靜止開始, 以等加速度方式直線前進, 達到 40 公尺 / 秒的瞬時速率, 此時汽車移動的距離為 100 公尺 試求汽車的加速度為多少公尺 / 秒? (A) (B) 4 (C) 8 (D) 16 <94 工程 > v v as a a (m/s ) ( B )11. 一物體由靜止開始做等加速度直線運動, 在前行 10 公尺後, 其速率為 10 公尺 / 秒, 則此物體在此期間共花費若干秒? (A) 1 (B) (C) 4 (D) 6 <94 工設 > v0 v 0 10 S t 10 t t (s) 1

17 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 運動學 - ( A )1. 因摩擦力作用, 質量為 公斤的物體在水平面上滑行 9 公尺後, 其速率由 10 公尺 / 秒變為 8 公尺 / 秒 ; 則此物體的速率由 8 公尺 / 秒再降至 4 公尺 / 秒期間, 將滑行若干公尺? (A) 1 (B) 18 (C) 4 (D) 6 <94 工設 > v v as a a , v v0 as 4 8 ( ) S S 1(m) ( A )1. 在某星球上, 太空人不小心將手中的錘頭掉落, 其初速為零, 秒鐘後該錘頭接觸到地面 如果同樣的情形發生在地球, 錘頭卻只要 1 秒鐘就會接觸到地面 在只考慮重力的條件下, 已知地球的重力加速度為 9.8 公尺 / 秒, 該星球的重力加速度為多少公尺 / 秒? (A).45 (B) 4.9 (C) 7.5 (D) 19.6 <96 工程 > 在地球上 h 1 gt , 1 1 在某星球上 h gt 4.9 g' g'.45 (m/s ) 評語 進步許多 學習榜樣( D )14. 一捆 公斤的報紙與一個 500 公克的睡袋, 同時由等高的位置進行自由落體運動, 若不計空氣阻力影響, 則下列敘述何者正確? (A) 報紙比睡袋先到地面 (B) 睡袋比報紙先到地面 (C) 報紙與睡袋所受的重力一樣 (D) 兩者運動過程中有相同的速度變化 <96 工設 > 解 : 兩者同時著地, 但報紙所受重力較大 又兩者加速度相同, 因此有相同的速度變化 1

18 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步0 牛頓運動定律與萬有引力 -1 - ( A )1. 若物體不受外力作用, 則會維持其運動狀況不變, 此謂之為物體的 (A) 慣性 (B) 反作用力 (C) 彈性 (D) 速度 ( D ). 車輪帶泥, 輪轉動則泥巴往外飛其原理是 (A) 離心力之作用 (B) 重力速度之作用 (C) 向心力作用 (D) 慣性作用 ( C ). 若某物體所受作用力之合力恰為零, 則該物體的運動狀態不可能為下列那一項? (A) 靜止不動 (B) 等速度運動 (C) 等加速度運動 (D) 等速率轉動 ( A ) 4. 若一物體受定力作用, 由靜止開始運動, 則其軌跡為 (A) 直線 (B) 雙曲線 (C) 拋物線 (D) 圓 ( A ) 5. 某力作用於 4 公斤物體上, 使其以 5m/s 的加速度運動, 今以相同力作用於 10 公斤物體上, 則其加速度為何? (A) (B) 8 (C) 5 (D) 1.5 m/s 受力 F ma m a F a a (m/s ) 1 1 ( B ) 6. 以 6 牛頓的水平力, 先後去拉光滑桌面上質量為 m 1 及 m 公斤之物體, 分別產生 8m/s 與 4m/s 之加速度, 今將兩物體綁在一起, 再以同樣的力去拉, 則加速度為何? (A) 4 (B) 6 (C) 1 (D) 16 m/s m F 6 1 ; m a a F 6 1 F, a 4 4 m m 1 6 (m/s ) ( A ) 7. 若在完全光滑的水平面上, 一質量為 5 公斤之物體, 受水平定力作用後由靜止而做等加速度運動, 結果 4 秒內所行距離為 8 公尺, 則此力為 (A) 5 (B) 10 (C) 15 (D) 0 牛頓 , 又 F ma 5 1 5(N) S at a a - ( C ) 8. 雞蛋碰石頭, 則何者受力較大? (A) 雞蛋 (B) 石頭 (C) 一樣大 (D) 以上皆非 14

19 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 牛頓運動定律與萬有引力 -4 ( D )9. 已知老鷹受地球引力作用, 則其反作用力為何? (A) 空氣對老鷹的浮力 (B) 獵物對老鷹的引力 (C) 老鷹拍動翅膀的上昇力 (D) 老鷹對地球的引力 ( B )10. 男孩與女孩質量分別為 60 公斤和 40 公斤, 兩人同時立於無摩擦的地面上互推, 結果男孩與女孩後退加速度比為 (A) 1:1 (B) : (C) : (D) 9:4 ( C )11. 萬有引力之重力常數的單位可寫為下列何者? (A) 公尺 / 牛頓 (B) 牛頓. 公尺 (C) 牛頓. 公尺 / 公斤 (D) 牛頓 / 秒 ( D )1. 把一物體由地面移至高空時, 物體的 (A) 質量與重量均變小 (B) 質量變小 重量不變 (C) 質量與重量均不變 (D) 質量不變, 重量變小 ( A )1. 若地球的半徑增為原來的 n 倍, 而質量不變, 則地面上物體的重量 1 變為原來的 (A) 倍 (B) 1 倍 (C) n 倍 (D) n 倍 n n ( B )14. 二星球 A B 之質量比為 1:, 半徑比為 1:, 則 A B 二星球表面的重力加速度比為 (A) 1: (B) :1 (C) 1:1 (D) 1:4 G M A G MB G 1 G ga : gb : : :1 ( R ) ( R ) 1 A B 評語 進步許多 學習榜樣-5-6 ( B )15. 一個 10 牛頓重的物體放在地面上, 其與地面之靜摩擦係數為 0.5, 若在水平方向對物體施以 牛頓的力, 則摩擦力為 (A) 1 (B) (C) 5 (D) 10 牛頓 fsmax sn , 因為外力 N 小於最大靜摩擦力 5N, 所以物體不會移動, 此時摩擦力與外力 N 大小相等, 方向相反 ( C )16. 在圓周上運動的物體, 若任一瞬間, 其速度之大小皆相同, 則稱此物體做 (A) 等速度 (B) 等加速度 (C) 等速率 (D) 變速率圓周運動 ( C )17. 關於等速率圓周運動的敘述, 下列何者不正確? (A) 沒有切線加速度 (B) 速度的大小不變 (C) 速度的方向不變 (D) 向心力對物體不作功 ( D )18. 一物體作等速率圓周運動, 若半徑為 10 公尺, 週期為 0 秒, 則其運動之速率為多少公尺 秒? (A) 0.5 (B) 1 (C) 1.57 (D).14 R 10 v.14 (m/s) T 0 15

20 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步( D )19. 汽車以 v 之速率轉彎, 需要 F 之向心力, 若車速增為 v, 繞同一彎 道轉彎, 則所需之向心力為 (A) F (B) F (C) F (D) 4F 由向心力公式 F 為 4 倍 C v m R 知 C F 與 v 成正比, 因此 v 變為 倍, F C 變 - 0. 有一質量為 公斤的物體, 同時受到向東 4 牛頓和向北 牛頓的作用力, 則 : (1) 此物體受力之合力大小為 5 牛頓 () 其加速度大小為.5 公尺 / 秒 (1) 兩力之合力為 4 5(N) () F 5 a m.5(m / s ) 1. 重量為 9.8 牛頓之物體, 若受 19.6 牛頓的力作用時, 則 : (1) 物體質量為 1 公斤 () 加速度為 19.6 公尺 / 秒 (1) W mg 9.8 m 9.8 m 1 F 19.6 () a 19.6(m / s ) m 1. 如右圖所示, 某人開車車速為 15 公 尺 / 秒, 突然發現有一顆球滾到馬路 上, 他立即踩煞車, 經 1. 秒車速 減為 9 公尺 / 秒, 若汽車質量為 000 公斤, 則煞車期間 : (1) 汽車的加速度為 5 公尺 / 秒 () 汽車所受阻力大小為 牛頓 () 汽車行駛距離為 14.4 公尺 v 9 15 (1) a 5 ( m/s ) () F ma 000 ( 5) (N) t 1. v0 v 15 9 () S t (m) 16

21 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 牛頓運動定律與萬有引力. 如右圖所示, 有一質量為 70 公斤的乘客, 他站在電 梯內的體重計上, 若電梯正以 1.4 公尺 / 秒的加速度 上升時, 則 : (1) 此人所受外力之合力為 98 牛頓 () 此人所受地心引力為 686 牛頓 () 體重計對此人的推力為 784 牛頓 (4) 體重計所顯示的重量為 80 公斤重 (1) F ma (N) () W mg (N) () N W F N N 784(N) (4) (kgw) 9.8 評語 進步許多- 4. 兩木塊被 1 牛頓的定力推著, 沿無摩擦之水平面上移動, 如圖所示 若 M 公斤 m 1公斤, 則 : (1) 系統加速度為 4 公尺 / 秒 () M 作用於 m 之力為 4 牛頓 F 1 (1) 系統加速度 a 4 M m 1 (m/s ) () 作用於 m 的力 F ma 1 4 4(N) 設地球半徑為 R, 有一地面上重量為 W 的物體, 當其離地面高度為 R 時, 1 試求 :(1) 物體與地心之距離為 R () 物體重量變為 9 W (1) 離地表 R 時, 離地心為 R R R () 物體重量即物體與地球間的萬有引力, 而萬有引力與距離平方成反比, 因 1 此距離變 倍, 重量變倍 9 6. 若地球體積突然膨脹為原來的 7 倍, 則 :( 設地球質量不變 ) 1 (1) 地球半徑變為原來的 倍 () 我們體重將是原來的 9 倍 (1) 體積與半徑的 次方成正比, 因此體積變為 7 倍, 半徑變為 倍 1 () 萬有引力與距離平方成反比, 因此萬有引力變為倍 9 7. 對水泥地上一質量 5 公斤的木材, 施以 0 牛頓的水平力, 若已知木材與水泥地間的靜摩擦係數為 0.6, 動摩擦係數為 0.5, 則 : (1) 物體重量為 49 牛頓 () 最大靜摩擦力為 9.4 牛頓 () 物體運動之加速度為 0 公尺 / 秒 (1) W mg (N) () fsmax sn s N (N) () 因為外力 0 牛頓小於最大靜摩擦力 9.4 牛頓, 所以物體不會移動, 此時物體加速度為 0 17

22 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步8. 如右圖所示, 某人以手將 公斤重的書本壓在牆上, 若手與書本間的靜摩擦係數為 0.5, 而牆與書本間的靜摩擦係數為 0., 試回答下列問題 : (1) 若書本保持靜止, 則兩個接觸面的總摩擦力大小為 公斤重 () 若手壓在書本的力為 N 公斤重, 則手與書本間的最大靜摩擦力為 0.5N 公斤重 ; 又牆與書本間的最大靜摩擦力為 0.N 公斤重 () 此人壓在書本的力至少應為.5 公斤重, 書本才不會掉下去 (1) 書本靜止是因為總摩擦力與重力大小相等 方向相反, 因此總摩擦力為 公斤重 () 手與書本間的最大靜摩擦力為 fsmax sn 0.5N ; 牆與書本間的最大靜摩擦力為 fsmax sn 0.N () 0.5N 0.N N.5(kgw) 9. 有一質量 10 公斤的物體, 行經一粗糙地面, 初速度為 6 公尺 / 秒, 若物體與地面之動摩擦係數為 0., 且設重力加速度為 10 公尺 / 秒, 則 : (1) 動摩擦力大小為 0 牛頓 () 動摩擦力造成的加速度為 公尺 / 秒 () 此物體滑行了 5 公尺後, 速度會變成 4 公尺 / 秒 -6 (1) fk kn 0. (10 10) 0(N) () 因動摩擦力與運動方向相反, 取負值, 即 fk 0, 此力讓物體產生負的 F f 0 加速度, k a (m / s ) m m 10 () v v 0 as v 6 ( ) 5 v 4(m/s) 0. 如右圖所示, 桌面上物體的質量 m 0.1 公斤, 它在無摩擦力的水平面上, 以 v 10 公尺 / 秒之速率作半徑 R 0.5 公 尺的等速率圓周運動, 則 : (1) 週期為 0.1 秒 () 向心加速度為 00 公尺 / 秒 () 向心力為 0 牛頓 (4) 桌面下物體質量 M 公斤 ( 設 g 10 m/s ) R R 0.5 v 10 (1) v T 0.1 (s) () ac 00(m /s ) T v 10 R 0.5 () F ma (N) (4) Mg F M 10 0 M (kg) C C C 18

23 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 牛頓運動定律與萬有引力 - ( D )1. 以 4 牛頓的力施於質量 M 之物體, 可使該物體產生 4 公尺 / 秒之加速度 ; 若以同樣的力施於質量 m 之物體, 則此物體產生的加速度為 1 公尺 / 秒 今將上述二物體束縛在一起後施以此同樣的力, 則束縛後物體的加速度為多少公尺 / 秒? (A) 0.5 (B) 1 (C) (D) <98 工程 > 評語 進步許多F 4 a M m (m / s ) ( C ). 一顆 5 公克的子彈在平滑無摩擦的槍管中前進時, 在 0.01 秒內其速度由 0 公尺 / 秒變為 150 公尺 / 秒, 在此瞬間子彈受到的平均力為多少牛頓? (A) 15 (B) 50 (C) 75 (D) 150 <96 工程 > v F ma m (N) t 0.01 ( A ). 在光滑的水平面上, 將質量為 5 公斤與 0 公斤的物體, 各施以水平定力 F, 自靜止推行 0 公尺, 若 5 公斤的物體須費時 5 秒 ; 則 0 公斤的物體, 須費時多少秒? (A) 10 (B) 0 (C) 0 (D) 40 <95 工設 > F F 1 a1: a : 4:1, 又由 S at 知 S 相同時,a 與 t 成反比, 因 5 0 此 t1: t 1 1 : 1: 5: t 1: t 10(s) 4 1 ( B ) 4. 質量為 1 公斤 初速為 10 公尺 / 秒的物體受到與運動方向相反的定力作用, 物體在 5 秒後停止運動 試求此力的大小為多少牛頓? (A) 1 (B) (C) 5 (D) 10 <94 工程 > v 0 10 F m 1 (N) t 5 19

24 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步-4 ( A )5. 若測得某行星之密度與地球相同, 但其表面之重力加速度大小為地球之兩倍, 則此未知行星之體積為地球體積的多少倍? (A) 8 (B) (C) 1 (D) 81 <97 工設 > 4 G D R g R R R, 體積與半徑 次方成正比, 因此體 g 4 G D R R 積為 8倍 ( A ) 6. 如果地球半徑是 R, 一個在地球表面重量為 90 牛頓的物體在距離地球表面高度 R 時, 受到的地球引力是多少牛頓? (A) 10 (B).5 (C) 0 (D) 45 <96 工程 > 離地表 R 時, 離地心為 R R R 物體受地球的萬有引力與距離 1 平方成反比, 因此距離變為 倍, 萬有引力變為倍, 重量變為 (N) 9 ( A ) 7. 火箭升至高度等於地球半徑 R e, 其重量為多少 m g?( m g 為火 r r 箭在海平面上之重量 ) (A) 1 4 (B) 1 (C) 1 (D) <95 工程 > 離地表 R e 時, 離地心為 Re Re Re 物體重量即物體受地球的萬有引力, 而萬有引力與距離平方成反比, 因此距離變為 倍, 萬有引力 1 1 變為倍, 重量變為 4 4 mg r ( D ) 8. 若地球表面的重力加速度大小為 g, 則有一星球其質量為地球質量的 4 倍, 其半徑為地球半徑的 倍, 則此星球表面的重力加速度大小為多少? (A) 8g (B) 4g (C) g (D) g <94 工設補 > G 4M g ( R) g g g G M R 0

25 準備衝刺觀念正確學習榜樣 牛頓運動定律與萬有引力 ( C )9. 如果地球的質量不變, 但半徑增加成為目前的 倍 不考慮空氣阻力, 則同一棵蘋果樹上的蘋果, 落至地面所需的時間, 在地球半徑增加後 將成為目前的幾倍? (A) 1 4 (B) 1 (C) (D) 4 G M g ( R) 1 1 g g, 由 h gt 知 g 與 t 成反比 g G M 4 R 1 因此落至地面所需時間為 ( 倍 ) 1 4 <94 工程 > 評語 進步許多-5 ( B )10. 有一質量 5 公斤的木塊靜止放置在桌面上, 木塊與桌面間的靜摩擦係數為 0., 動摩擦係數為 0. 若施水平力 0 牛頓於該木塊上, 此時之木塊的加速度為多少公尺 / 秒?( 設當地之重力加速度為 10 公尺 / 秒 ) (A) 0 (B) (C) 4 (D) 6 <98 工程 > fsmax sn smg 0. (5 10) 15, 施力大於最大靜摩擦力, 物體會移動 fk kn kmg 0. (5 10) 10, F f ma a a (m / s ) k ( A )11. 若以 0 牛頓的水平推力, 推動靜止且質量為 10 公斤之物體, 在水平面上前行 10 秒後, 測得物體速率為 10 公尺 / 秒, 則物體與地面之摩擦力的大小為多少牛頓? (A) 10 (B) 5 (C) (D) 1 v 10 a 1, F fk ma 0 fk 10 1 fk 10(N) t 10 <97 工設 > 再接再厲保持優良( C )1. 水平初速度為 5 公尺 / 秒, 質量為 0 公斤的木箱在水平的地面移動 10 公尺後速度降為 公尺 / 秒, 則木箱與地面間的動摩擦力為多少牛頓? (A) 4 (B) 8 (C) 16 (D) 5 <96 工程 > v v as a a , F ma 0 ( 0.8) 16(N) 1

26 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草( C )1. 在水平面上, 以 10 牛頓之水平推力將質量為 公斤的物體自靜止推行 4 公尺後, 此物體之速率成為 4 公尺 / 秒, 此物體所受之摩擦力為多少牛頓? (A) 8 (B) 6 (C) 4 (D) <95 工設 > v v as a a , F f ma 10 f f 4(N) k k k ( C )14. 受大小為 6 牛頓之摩擦力作用, 質量為 公斤的物體, 在滑行一段距離之後, 速度由 10 公尺 / 秒減為 8 公尺 / 秒, 則此滑行距離為多少公尺? (A) (B) 4 (C) 6 (D) 1 <94 工設補 > -6 F 6 a, v v 0 as 8 10 ( ) S S 6(m) m ( B )15. 某人騎著腳踏車沿直線等速前進, 車輪外緣的半徑為 40 公分, 車輪以純滾動的方式前進 腳踏車在 10 秒內前進 60 公尺, 則車輪外緣所受的向心加速度之大小為多少公尺 / 秒? (A) 60 (B) 90 (C) 10 (D) 150 <97 工程 > 60 v 6 (m/s), a 10 c v 6 R (m / s ) ( D )16. 下列有關等速率圓周運動的敘述, 何者正確? (A) 是速度不變的運動 (B) 沿圓周方向的切線加速度不為零 (C) 向心加速度的方向不變 (D) 是變加速度運動 <96 工程 > 解 :(A) 運動方向會改變, 是變速度運動 (B) 切線加速度為零 (C) 向心加速度的方向指向圓心, 一直在改變 (D) 加速度方向一直在改變, 是變加速度運動 ( C )17. 有一戰鬥機進行飛行表演, 飛行員想要在水平方位上, 以等速率圓周運動畫出一個直徑 公里的正圓形, 並且此等速率圓周運動的週期為 0 秒 請問飛機在水平面上的向心加速度的大小為多少公尺 / 秒? (A) 9.8 (B) 1.9 (C) 4.8 (D) 09. <96 工設 > R v 09., a T 0 C v (m/s ) R 1000

27 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 牛頓運動定律與萬有引力 ( D )18. 一質量為 100 g 之物體以.5 m/s 之速率, 作半徑為 5 cm 之圓周運動, 則其向心加速度大小為多少 m/s? (A) 1 (B).5 (C) 10 (D) 5 <95 工程 > a C v.5 R 0.5 5(m / s ) ( B )19. 一物體以 公尺 / 秒的速率, 繞著半徑為 4 公尺的圓, 做等速率圓周運動, 則此物體之向心加速度為多少公尺 / 秒? (A) 0.5 (B) 1 (C) (D) 8 <95 工設 > 評語 進步許多a C v R 4 1(m / s ) ( D )0. 一部 800 公斤的汽車, 以 6 公尺 / 秒的速度繞行半徑為 40 公尺的圓形軌道, 則其向心力的大小為多少牛頓? (A) 90 (B) 180 (C) 60 (D) 70 <94 工設補 > v 6 FC m (N) R 40

28 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 靜力學 ( B )1. 如右圖所示, 某人在無風的狀態下拉氣球, 氣球重量 0 公克重, 氣球所受向上空氣浮力為 50 公克重, 則繩子的張力為多少公克重? (A) 0 (B) 0 (C) 50 (D) 70 T W B T 0 50 T 0 (gw) ( C ). 承上題, 若此時突然吹起一陣強風, 使得氣球受到 40 公克重的水平風力, 則此人需用多少公克重的力量才能拉住氣球? (A) 0 (B) 0 (C) 50 (D) 70 三力平衡時, 兩力之合必與第三力大小相等 方向相反, 因此 T (gw) ( D ). 一物受到三力作用而平衡, 若其中一力為 公斤重向東, 另一力為 4 公斤重向北, 則第三力之大小為若干公斤重? (A) 1 (B) 7 (C) 4 (D) 5 三力平衡時, 兩力之合必與第三力大小相等 方向相反, 因此第三力 = 4 5(kgw) ( D ) 4. 有一銅球的質量為 10 公斤, 被一輕質細繩懸掛在光滑的鉛直牆上, 且此繩與牆之夾角為 0, 如右圖所示, 則繩子的張力為多少牛頓?( 設 g 10 公尺 / 秒 ) (A) 100 (B) 00 (C) 100 (D) W mg , W 00 由圖知 T (N) ( C ) 5. 如右圖所示, 一水平桿長 公尺, 今將其一端固定, 並且以 60 牛頓之力施於另一端, 設力與桿之夾角為 60, 試問此力所造成力矩為何?( 設逆時針方向為正, 順時針方向為負 )(A) + 60 (B) 60 (C) 60 (D) 60 牛頓 - 公尺 Fr sin 60 sin 60 60, 由圖知轉動方向為逆時針, 因此力矩為 +60 (N m) 4

29 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 靜力學 4 4- ( D )6. 在長 1 公尺的扁擔兩端, 分別掛上 1 公斤重及 18 公斤重的物體, 若不計扁擔的重量, 欲以肩膀挑此扁擔並使扁擔保持平衡, 則肩膀與 1 公斤重物體的距離為多少公尺? (A) 0.9 (B) 0.8 (C) 0.7 (D) x 18 (1 x) x 0.6 ( D ) 7. 若一物體受數力作用仍然保持靜止不動, 則數力的 (A) 合力 0, 合力矩 0 (B) 合力 0, 合力矩 0 (C) 合力 0, 合力矩 0 (D) 合力 0, 合力矩 0 ( B ) 8. 沿一直線上, 重量分別為 牛頓 牛頓 5 牛頓的 個質點, 其在數線上的座標分別為 4 8, 此系統的重心座標為何? (A). (B) 4.8 (C) 5. (D) 6.7 wx wx ( ) C w1 w 5 x ( C ) 9. 空心球殼的重心在 (A) 球外表面 (B) 球殼內表面 (C) 球心 (D) 無法得知 ( C )10. 二質點 A B 相距 0 公分, 質量分別是 6 公斤 4 公斤, 試求質量中心 B 距多少公分? (A) 6 (B) 1 (C) 18 (D) 評語 進步許多 學習榜樣設 A 位置座標為 0 B 位置座標為 0, mx 1 1 mx 則質心座標為 xcm 1, m1 m 6 4 質心距 B 為 0-1 = 18(cm) L ( C )11. 有一根長 L 的均勻木棒, 當其截去的長度後, 其質心位置移動了 4 L L L L 多少距離? (A) (B) (C) (D) L 如右圖, 以左端位置座標為 0, 則原本質心座標為, L L 後來質心座標為 4 L L L, 因此質心的位置移動了 L ( B )1. 甲 乙二人以長 公尺 重量 0 公斤重的均勻木棒, 共抬一個 100 公斤重的物體, 為使甲負擔全部重量的四分之三, 則此物體應置於距甲多少公尺處? (A) 0. (B) 0.4 (C) 0.6 (D) F乙 (100 0) 0, 4 由轉動平衡知 x 0 1 x 0.4 5

30 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步4-1 ( C )1. 用筷子夾物, 魚竿釣上魚來都是屬於 (A) 第一類槓桿 (B) 第二類槓桿 (C) 第三類槓桿 (D) 不屬於槓桿類 ( B )14. 對於抗力點在另兩點之間的槓桿而言, 其功用為何? (A) 省力省時 (B) 省力費時 (C) 費力省時 (D) 費力費時 ( C )15. 下列哪一種簡單機械不是槓桿原理之應用? (A) 輪軸 (B) 滑輪 (C) 斜面 (D) 齒輪 16. 如右圖所示, 重量 100 牛頓的木塊保持靜止, 試求 : (1) A 繩張力為 50 牛頓 () B 繩張力為 50 牛頓 T1 W cos (N) 1 T W cos (N) 17. 如右圖所示, 鐵球重量為 W, 若球與木板無摩擦力, 而且鐵球保持靜止, 則 : (1) 左側木板與球的作用力為 5 W 4 5 W () 右側木板與球的作用力為 F左 W cos5 W 5 4 F右 W cos7 W 如右圖之平衡狀況, 若花盆重量為 6 公斤重, 且知 7, 則 : (1) 右繩張力 T 1 為 8 公斤重 () 左繩張力 T 為 10 公斤重 如右圖, W:T 1 :T =:4:5 6 :T 1 :T =:4:5 T 1 8 (kgw); T 10 (kgw) 如右圖所示, 桿子長度為 8 公尺, 重量為 0 公斤重, 此人重量為 80 公斤重, 人距左端 公尺, 繩子與桿子夾角為 5, 若系統平衡, 則繩子張力為 50 公斤重 T 8 sin 5 T 50(kgw) 6

31 準備衝刺觀念正確再接再厲 靜力學 如右圖所示, 一均勻棒子重量為 8 公斤重, 若棒子靜止不動, 則繩子張力為 公斤重 1 以棒子左端為支點, 棒子重心在 L 處, L 由轉動平衡知 T L sin5 8 sin7 T (kgw) 1. 如右圖所示之羅馬磁磚, 設每塊大小材質均相同, 每塊邊長為 0 公分, 則 : (1) 編號 1~4 之磁磚, 其系統質心座標為 (10, 40) () 編號 5~8 之磁磚, 其系統質心座標為 (60, 10) () 編號 1~8 之磁磚, 其系統質心座標為 (5, 5) mx mx my 1 1 my m m () xcm m1 m y CM 1. 兄弟二人以一根長 4 公尺, 重 5 牛頓的均勻木棒, 合力抬一個 70 牛頓之物體, 若物體距哥哥 1 公尺, 則 : (1) 哥哥負重 55 牛頓 () 弟弟負重 0 牛頓 如右圖, F F 0(N) 又 F F 55(N) 弟弟 ; 兄兄. 有一均勻橋樑長度為 0 公尺, 重量為 4000 公斤重, 現有一重 1000 公斤 的卡車停於距左側橋基 4 公尺處, 則 : (1) 左側橋基所受之力為 800 公斤重 () 右側橋基所受之力為 00 公斤重 如右圖, F F 00(kgw) 右右 ; 又 F F 800(kgw) 左左 評語 進步許多 學習榜樣 保持優良4. 如右圖所示之吊飾, 此吊飾處於靜力平衡, 若桿重不計, 則 :(1) 牛奶盒質量 m 1 = 0.9 公斤 () 花椰菜質量 m = 0.6 公斤 () 吐司質量 m = 1 公斤 m1 1 m 18 ( m1 m) (kg); m 0.6 (kg), m 1 另 m1 m m m ( 0.) (kg) 7

32 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草5. 如右圖, 動滑輪本身重 公斤重, 下端重物重 10 公斤重, 則 : (1) 欲提起重物至少需向上施力 6 公斤重 () 欲將重物上抬 10 公分, 施力端須上拉 0 公分 動滑輪只需施一半的力, 但是要作用 倍的距離 W 10 (1) F 6 (kgw) ()10 0 (cm) 4-1 ( C ) 1. 一 60kg 的物體由二細繩所懸吊, 如圖 所示 則圖中水平方向的繩子其張力 為多少 kgw? (A) 0 (B) 60 (C) 104 (D) 10 <9 工設 > 如右圖所示, T (kgw) 4- ( C ). 如圖所示, 有一質量 10 公斤的均質物體, 被 A B 二條輕質細繩懸吊於空中 若此系統 呈現靜態平衡, 則 B 繩上的張力為 (A) 6 (B) 9 (C) 60 (D) 90 牛頓 <91 工程 > 如右圖所示, TB W cos5 mg 5 (10 10) 60(N) 5 ( D ). 在長為 1 公尺的扁擔兩端, 分別掛上 1 公斤及 18 公斤的物體, 若不計扁擔的質量, 欲以肩膀挑此扁擔並使扁擔保持平衡, 則肩膀與 1 公斤物體的距離為多少公尺? (A) 0.9 (B) 0.8 (C) 0.7 (D) 0.6 <95 工設 > 如右圖所示,1x 18(1 x) x 0.6(m) 8

33 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 靜力學 4 ( A )4. 一支長 5 公尺的均勻鐵桿被傾斜的支撐在地 面, 鐵桿頂端被一條和地面平行的繩繫住, 使其不會滑移或轉動, 如圖所示 繩受到的 張力為 牛頓, 試求鐵桿的重量為多少牛頓? (A) 8 (B) 15 (C) 4 (D) 0 <94 工程 > 如右圖所示, F 4 W W 1.5 W 8(N) 評語 進步許多4- ( A ) 5. 一個長 寬 高均為 公分的實心正立方體被放在水平的地面, 其上面被黏疊一個長 寬 高均為 1 公分的實心正立方體, 如圖所示, 圖中尺寸標示單位為公分 二正立方體材質均勻 密度相同 由此二立方體所合成的新系統的重心離地面的高度約為多少公分? (A) 1.17 (B) 1. (C) 1.67 (D).1 <96 工程 > 4-4 二正立方體體積比為 1: 1:8, 又密度相同, 因此質量 ( 重量 ) 比為 1:8, y c ( C ) 6. 甲 乙兩人位於一支不計重量的木棒兩端合力抬一個物體, 木棒長 100 公分, 若該物體之質心距甲為 0 公分時, 乙須出的力會比該物體質心在棒中間時少 100 牛頓, 則該物體的重量是多少牛頓? (A) 00 (B) 400 (C) 500 (D) 600 <97 工程 > 設物重為 W, 物體質心在棒中間時, 乙須施力 0.5W 如右圖, 若該物體之質心距甲為 0 公分, 則 W 0 F乙 100 F乙 0.W 由題意知 0.5W 0. W =100 W =500(N) ( A ) 7. 下列簡單機械, 何者是斜面原理的應用? (A) 螺旋 (B) 輪軸 (C) 滑輪 (D) 槓桿 解 : 只有螺旋是斜面原理的應用, 其餘都是槓桿原理的應用 <94 工設補 > 9

34 計算錯誤加強複習上課專心 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 訂正錯誤05 功與能量 ( D )1. 下列有關功的敘述, 何者不正確? (A) 人造衛星繞地球運轉, 萬有引力對衛星作功為 0 (B) 手持重物, 但手未運動, 則手對重物作功為 0 (C) 單擺運動中, 繩子張力對擺錘作功為 0 (D) 手推一重物, 沿一粗糙表面等速前進, 則手對重物作功為 0 ( A ). 若某人提一 0 公斤重之水桶在水平面上等速度行走 0 公尺, 則此人手提之力所作的功為多少焦耳? (A) 0 (B) 0 (C) 400 (D) 90 ( D ). 下面那一個不是能量的單位? (A) 焦耳 (B) 瓦特. 秒 (C) 牛頓. 公尺 (D) 公斤. 公尺 / 秒 ( D ) 4. 當汽船引擎輸出功率為 4 千瓦時, 恰能使船以 0.5 公尺 / 秒的速度等速行駛, 試求此時船所受的阻力大小為多少牛頓? (A) 000 (B) 4000 (C) 6000 (D) 8000 ( D ) 5. 汽車以 6 公里 / 小時作等速度運動時, 其引擎輸出功率為 000 瓦特, 若汽車所受阻力與速度成正比, 則當汽車改以 7 公里 / 小時作等速度運動時, 引擎輸出功率為多少瓦特? (A) 1000 (B) 000 (C) 4000 (D) 8000 ( B ) 6. 質量 50 公克的槍彈, 以 1000 公尺 / 秒的速度前進時, 其動能為 (A) 50 (B) (C) (D) 焦耳 1 (50 10 ) (J) ( A ) 7. 跑步中的運動員有 1600 焦耳的動能, 若其體重 50 公斤, 則其速率為多少公尺 / 秒? (A) 8 (B) 10 (C) 0 (D) 64 1 (m/s) v v 8 ( C ) 8. 當一汽車之速率加倍時, 其動能之改變為何? (A) 增為 倍 (B) 增為 倍 (C) 增為 4 倍 (D) 不變 ( A ) 9. 質量為 10 kg 的物體, 若其速度由 10 公尺 / 秒增加到 0 公尺 / 秒, 則其動能增加多少焦耳? (A) 1500 (B) 1000 (C) 000 (D) 980 K K K mv mv (J) 5- ( B )10. 一傘兵跳傘, 正以等速度降落, 在此過程中傘兵的動能與重力位能有何變化? (A) 動能漸增, 位能漸少 (B) 動能不變, 位能減少 (C) 動能及位能之總和不變 (D) 動能減少, 位能減少 0

35 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 功與能量 5 ( B )11. 小威垂直提著一桶質量為 公斤的水, 由教室前面走到後面共走了 0 公尺, 若行進中使這桶水共升高了 0.5 公尺, 則小威對這桶水作功多少焦耳?( 設重力加速度為 10 公尺 / 秒 ) (A) 0 (B) 10 (C) 0 (D) 40 作功 = 增加的位能 mgh (J) ( A )1. 某彈簧原長為 0 公分, 其彈力常數為 1000 牛頓 / 公尺, 若將此彈簧壓縮至 0 公分, 則此時彈簧之彈力位能為多少焦耳? (A) 5 (B) 5 (C) 0 (D) 0 評語 進步許多 Us (J) kx ( C )1. 質量為 m 的物體, 自距地面為 h 處自由落下, 設重力加速度為 g, 並以 h 地面訂為參考零位能, 如不計空氣阻力, 則在其下降高度時, 物體所 具有的總力學能為 : (A) 0 (B) 1 mgh (C) mgh (D) mgh ( D )14. 一物體由靜止, 先後自同一高度而斜度不同的光滑斜面滑至底端時, 則下列何者正確? (A) 加速度相同 (B) 所需時間相同 (C) 位移相同 (D) 速率相同 ( D )15. 有一單擺之擺錘作小幅度的振盪, 若不考慮空氣阻力與其他消耗性的能量損失, 則下列敘述何者正確? (A) 擺錘在最高點時, 其動能為重力位能的一半 (B) 擺錘在最低點時, 其動能為重力位能的兩倍 (C) 擺錘在最低點時, 動能與重力位能的和大於在最高點時的和 (D) 擺錘在最低點時, 動能與重力位能的和等於在最高點時的和 16. 以一水平定力 10 牛頓, 作用於質量 公斤的靜止物體, 使其在光滑平面上運動, 則 : (1) 4 秒內物體位移為 40 公尺 () 4 秒內此定力作功之平均功率為 100 瓦特 () 4 秒末物體的瞬時速率為 0 公尺 / 秒 (4) 4 秒末此定力作功之瞬時功率為 00 瓦特 F 10 (1) a 5, S 1 at (m) m W F S () P 100(W) t t 4 () v at 5 4 0(m/s) (4) P F v (W) 1

36 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 子彈質量為 10 公克, 以 100 公尺 / 秒之速率打進樹幹內 10 公分後停止, 則 : (1) 子彈動能變化為 50 焦耳 () 子彈受的平均阻力之大小為 500 牛頓 (1) K K K0 mv mv (J) () W F S K F F 500(N) 18. 若將一長度 4 公尺 質量 10 公斤的均勻直棒, 由橫臥狀態立起來時, 則 : (1) 棒子的位能增加 196 焦耳 () 需對棒子作功 196 焦耳 4 (1) mgh (J) ()W 增加的位能 196(J) 19. 有一抽水機 1 分鐘內可將 00 公斤的水, 由 10 公尺深的井中抽上來, 且以 0 公尺 / 秒的速率噴出, 如摩擦之損耗不計, 則 :( 設 g 10 公尺 / 秒 4 (1) 1 分鐘內水增加的重力位能為 10 焦耳 4 () 1 分鐘內水增加的動能為 6 10 焦耳 4 () 1 分鐘內抽水機作功 9 10 焦耳 (4) 此抽水機的平均功率為 瓦特 4 (1) mgh (J) ) () mv (J) () W (J) 4 W 9 10 (4) P (W) t 在正比限度內, 彈簧的一端固定, 另一端以 0 牛頓的力可將其拉長 10 公分, 試求 : (1) 此彈簧的彈力常數為 00 牛頓 / 公尺 () 此時彈簧所具有的彈力位能為 1 焦耳 (1) F kx 0 k 0.1 k 00(N / m) () U S (J) kx 1. 一彈簧長 L, 壓縮至 L X 需施力 F, 作功 W 若長度從 L 壓縮到 L X, 則 : (1) 需施力 F () 需作功 4 W (1) 第一次形變量為 X, 第二次形變量為 X, 由虎克定律知 : 形變量為 倍, 施力為 倍 1 ()W 增加的彈力位能 US kx, 因此 : 形變量為 倍, 作功為 4 倍

37 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 功與能量 一質量 1 公斤的物體, 自由落下, 在 A 點的速度為 5 公尺 / 秒, 行進至 B 點 速度為 10 公尺 / 秒, 若不考慮空氣摩擦力, 則 : (1) B 點動能比 A 點動能 多 ( 填多或少 ) 7.5 焦耳 () B 點位能比 A 點位能 少 ( 填多或少 ) 7.5 焦耳. 質量 公斤的小球, 在沒有摩擦力的光滑曲面上滑行, 如右圖所示, 若小球在甲處的速率為 10 公尺 / 秒, 且設 g 10 公尺 / 秒, 則小球在乙處的速率為 10 公尺 / 秒 v v 10 (m/s) 4. 如右圖所示, 質量 70 公斤的泰山, 若抓住長 5 公尺的樹藤往地面擺盪, 則泰山擺至最低點時, 速度大小為 7 公尺 / 秒 評語 進步許多 學習榜樣 v v 7 ( 公尺 / 秒 ) 5. 如右圖所示, 有一彈力常數為 00 牛頓 / 公尺的彈簧, 放置於光滑平面上, 且一端固定於牆, 今有一質量為 公斤的鋼珠, 以 5 公尺 / 秒的速度正向碰撞此彈簧, 試求 : (1) 碰撞前鋼珠的動能為 5 焦耳 () 彈簧最多可獲得 5 焦耳的彈力位能 () 此彈簧最大壓縮量為 0.5 公尺 1 (1) 5 5(J) () 彈簧最多可獲得 5(J) 的彈力位能 1 1 () kx 5 00 x 5 x 0.5(m)

38 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步5-1 ( C )1. 一台起重機的馬達 ( 電動機 ), 可將 100 公斤的雕像由靜止開始以 公尺 / 秒的加速度垂直的吊離地面, 直到雕像的速率成為 10 公尺 / 秒時, 才改以等速率的方式持續上昇 若重力加速度以 10 公尺 / 秒計算, 則在搬運過程中, 此馬達發出的最大瞬時功率為多少瓦特? (A) 1000 (B) 8000 (C) 1000 (D) 0000 <97 工程 > 等加速吊離地面時, F mg ma F m( g a) 100 (10 ) 100, 等速上升時, F mg , 加速上升時起重機作用力較大, 當速率最大時, 功率最大, P Fv (W) ( D ). 一架飛機藉著引擎產生 1000 牛頓的水平方向力量使該飛機在 10 秒內於水平跑道上直線前進 00 公尺, 若不考慮空氣阻力或風的影響, 則這段距離內引擎對飛機作功多少焦耳? (A) 0 (B) 000 (C) (D) <96 工程 > W FS (J) ( B ). 在長 0 公分的彈簧下, 懸掛 0 公克重的砝碼時, 此彈簧伸長為 5 公分 若在彈簧彈性限度內, 該彈簧懸掛 60 公克重的砝碼, 則此彈簧的伸長量為多少公分? (A) 10 (B) 15 (C) 0 (D) 0 <98 工程 > x 15(cm) 60 x ( C ) 4. 由空中高度為 H 處自由落下的木塊落在一彈簧上, 彈簧的最大壓縮長度為 x 0 ; 若 H 遠大於 x 0, 則當木塊的高度增加為 4H 時, 此彈簧的最 x0 x0 大壓縮長度為多少? (A) (B) (C) x 0 (D) 4 x 0 <97 工程 > 當木塊的高度增加為 4H 時, 重力位能 (mgh) 增為 4 倍, 彈簧可獲 1 得 4 倍的彈力位能 由 US kx 可知彈力位能與形變量 ( 壓縮長度 ) 的平方成正比, 因此最大壓縮長度為 倍 ( B ) 5. 質量 1 公斤的球, 從 100 公尺高的滑軌上由靜止開始滑下, 到達地面時, 球的瞬時速率為 40 公尺 / 秒 則此球在下落過程中損失的力學能有多少焦耳?( 假設重力加速度為 10 公尺 / 秒 ) (A) 100 (B) 00 (C) 500 (D) 1000 <94 工程 > 原來的力學能為 U mgh (J), 後來的力學能為 g Ek (J) mv, 力學能減少 (J) 4

39 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 流質的性質 6 06 流質的性質 評語 ( D )1. 人在泥中時拔起一足, 另一足反而深陷泥中, 是因為 (A) 反作用力 (B) 重心不穩 (C) 接觸面積增加 (D) 接觸面積變小, 壓力增大 ( D ). 一正方體沉入水中, 下列敘述何者錯誤? (A) 頂面所受壓力最小 (B) 側面所受壓力較底面小 (C) 底面所受壓力最大 (D) 側面所受壓力最小 ( D ). 自來水公司的自來水系統, 是根據什麼原理將水送到用戶家中 (A) 水流 (B) 大氣壓力 (C) 重力 (D) 連通管 ( D ) 4. 油壓千斤頂是利用下列何種原理製成? (A) 阿基米得 (Archimedes) 原理 (B) 波以耳 (Boyle) 原理 (C) 托里切利 (Torricelli) 原理 (D) 帕斯卡 (Pascal) 原理 ( C ) 5. 水壓機應用帕斯卡原理, 若兩活塞呈現靜止狀態, 則下列敘述何者正確? (A) 是省功不省力的工具 (B) 小活塞施力較大, 大活塞負荷較小 (C) 大小活塞所受液壓相同 (D) 是利用熱脹冷縮原理 ( D ) 6. 有一油壓起重機, 所用之小活塞截面積為 a, 大活塞截面積為 A 若於小活塞上垂直施力 f, 則大活塞受力 F 為何? 進步許多 學習榜樣6-6-4 A (A) f (B) f (C) a f (D) A f a A a ( B ) 7. 若固體的密度大於液體的密度, 則當此固體置入液體時 (A) 不浮不沉 (B) 固體下沉 (C) 固體上浮 (D) 視溫度而定 ( A ) 8. 兩塊質量相同的鉛塊 ( 密度 11.4 公克 / 公分 ) 與鋁塊 (.7 公克 / 公分 ), 放入水中後 (A) 鉛較重 (B) 鋁較重 (C) 一樣重 (D) 不一定 ( A ) 9. 已知兩物等重, 甲的密度為 1. 公克 / 公分, 乙的密度為.4 公克 / 公分, 若兩物同置於水中, 則所受浮力 (A) 甲為乙的兩倍 (B) 乙為甲的兩倍 (C) 相等 (D) 不一定 ( A )10. 已知兩物等重, 甲的密度為 0.8 公克 / 公分, 乙的密度為 0.4 公克 / 公分, 若兩物同置於水中, 則所受浮力 (A) 相等 (B) 甲為乙的兩倍 (C) 乙為甲的兩倍 (D) 不一定 ( D )11. 有三支長度一公尺以上口徑均不同的玻璃管, 甲管最粗 丙管最長, 灌滿水銀後倒立在水銀槽中, 則水銀柱的高度 (A) 甲管最高 (B) 丙管最高 (C) 乙管最高 (D) 都一樣高 ( D )1. 以 A B C 三種不同液體, 同時做托里切利實驗, 得三液柱垂直高度大小關係為 ha hb hc, 則可知 (A) 管的半徑 ra rb rc (B) 管的半徑 ra rb rc (C) 液體密度 DA DB DC (D) 液體密度 DA DB DC 5

40 計算錯誤加強複習上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 ( C )1. 我們常用吸管喝飲料, 所用的主要原理是下列何項? (A) 液體的表面張力 (B) 液體的浮力 (C) 大氣的壓力 (D) 大氣的浮力 ( C )14. 露珠與水滴之所以成球形乃是由於 (A) 液體壓力 (B) 大氣壓力 (C) 表面張力 (D) 毛細現象 ( B )15. 若毛細管中液體的內聚力大於附著力時, 則毛細管內的液面較管外液面 (A) 為高且液面呈凸面 (B) 為低且液面呈凸面 (C) 為高且液面呈凹面 (D) 為低且液面呈凹面 16. A B 兩量筒, 半徑之比為 :1, 若筒內分別注入等體積之甲 乙兩種液體, 液體密度之比為 :1, 則 : (1) A B 兩量筒, 底面積之比為 9:1 () A B 兩量筒液面高度之比為 1:9 () A B 兩量筒底部所受液體壓力之比為 1: 底面積與半徑平方成正比體積相同時, 高度和底面積成反比 P : P hd : h D 1 :9 1 1: 在海面下 10 公尺深處, 有一船體之側壁破了一個 50 平方公分的洞, 設海水之密度為 1.0 公克 / 公分, 則 : 5 (1) 破洞處海水造成的壓力為 牛頓 / 公尺 () 欲以鐵板擋住破洞, 需用力 505 牛頓 5 (1) P hdg 10 ( ) (N / m ) 5 4 () F PA ( ) (50 10 ) 505(N) 18. 簡單的 U 型管內盛水銀 ( 如右圖 ), 當右臂注入 1.6 公分水柱時, 左臂之水銀柱上升 0.5 公分 如圖所示, x x 0.5 (cm) 19. 一油壓機, 其大小活塞直徑分別為 40 公分和 5 公分, 今須舉起 6400 公斤重之汽車, 則 : (1) 小活塞至少須施力 100 公斤重, 相當於 980 牛頓 () 要將汽車舉起 1 公分, 施力需作用 64 公分 f F f 6400 (1) f 100(kgw) 980(N) r R.5 0 () f d1 F d 100 d d1 64(cm) 6

41 準備衝刺觀念正確再接再厲 流質的性質 一物體在空氣中重量為 150 公克重, 在水中重量為 10 公克重, 則 : (1) 物體所受浮力大小為 0 公克重 () 物體的體積為 0 立方公分 () 物體的密度為 5 公克 / 公分 (1) B沉 W W (gw) () B W W 沉 V物 D液 0 V物 1 V物 0(cm ) m物 150 () D物 5(g / cm ) V 0 物 1. 某鋼球在空氣中重 180 公克重, 浸入水中重 160 公克重, 若將鋼球浸入密 度為 0.8 公克 / 公分的酒精中, 則 : (1) 鋼球體積為 0 立方公分 () 排開 16 公克重的酒精 () 鋼球在酒精中重 144 公克重 (1) B W W 沉 V物 D液 V物 1 V物 0(cm ) () (gw) ()160-16=144(gw). 如右圖所示, 一正立方體放入油和水二液體中, 結果立方體有四分之一的體積在水裡, 若已知油的密度為 0.6 公克 / 公分, 水的密度為 1 公克 / 公分, 則立方體的密度為 0.7 公克 / 公分 物體重 = 浮力 1 V D V 1 V 0.6 D 0.7(g/cm ) 4 4. 密度 0.9 g/cm 的物體, 浮於密度為 1.0 g/cm 的水中, 若露出水面的體積為 50 cm, 則該物體全部之體積為 500 cm B W V D V 0.9 ( V 50) 1 V 500(cm ) 浮 下 浮 評語 進步許多 學習榜樣 保持優良 4. 一木塊置於水中, 其體積的沉入水中 若將此木塊取出另置於酒精中, 5 發現其體積的沉入酒精中, 則 : 4 (1) 木塊的密度為 0.6 公克 / 公分 () 酒精的密度為 0.8 公克 / 公分 (1) B浮 W V下 D浮 V D 木 = 5 V 1 D 木 = 0.6(g/cm ) () B浮 W V下 D浮 V 0.6 = 4 V D 酒精 D 酒精 = 0.8(g/cm ) 7

42 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 如右圖所示, 將裝有水銀的開管壓力計一端接於一待測密閉容器, 若當時大氣壓力為 75 公分水銀柱, 則此密閉容器內的氣體壓力為 95 公分水銀柱 (cm-hg), 相當於 1.5 大氣壓 (atm) 兩邊虛線上方壓力相等, P (cm Hg) 95 (atm) 1.5(atm) ( C ) 1. 如右圖所示, 有一 U 形管內部分裝水, 另一種與水不相混合的液體, 從 U 形管一邊注入至比另一邊的水面高出 h 才停止, 求該液體相對於水的密度為何? H h H h (A) (B) (C) (D) H h H h H h H h <9 工程 > D液 H U 形管兩邊壓力相等 : ( H h) D液 = H D水 = D H h 水 6- ( B ). 有一油壓起重機, 小活塞半徑 1 公分, 大活塞半徑 10 公分, 大活塞端若要垂直舉起 1000 公斤的小汽車, 請問需垂直施力於小活塞上多少牛頓?( 重力加速度 g 9.8 米 / 秒 ) (A) 10 (B) 98 (C) 490 (D) 980 <96 工設 > f F f 1000 f 10(kgw) (N) 98(N) r R ( B ). 一隻北極熊爬上一塊浮冰後, 使得該浮冰沉入水中的體積增加了 0. 立方公尺 若北極熊靜止不動, 全部身體均保持在水面以上, 且已知海水的密度是 100 公斤 / 立方公尺, 冰的密度為 90 公斤 / 立方公尺, 則該北極熊的質量為多少公斤? (A) 186 (B) 04 (C) 90 (D) 500 <97 工程 > 浮力增加 (kgw), 此即北極熊的重量 又地球上重量 04kgw, 質量為 04kg 8

43 準備衝刺觀念正確學習榜樣再接再厲保持優良 流質的性質 6 ( A )4. 將物體置放於水中, 其浮出水面之體積佔其總體積之 40%; 今改將此物體置放於某液體中, 若其浮出液面之體積佔其總體積之 0%, 則該液體之密度為多少公克 / 立方公分? (A) 0.75 (B) 0.60 (C) 0.50 (D) 0.45 <97 工設 > B浮 W V下 D液 V物 D物 V下 D液 V D 0.6V 1 D 0.6 B V D V D V V D D 0.75 物物, 浮物物下液液液 評語 進步許多( C ) 5. 雖然鋼鐵的密度比水大, 但用鋼鐵造的船卻能浮在水面, 這是運用何種原理的結果? (A) 動量守恆定律 (B) 巴斯卡 (Pascal) 原理 (C) 阿基米得 (Archimedes) 原理 (D) 虎克定律 <96 工程 > ( A ) 6. 設鋁與鐵之密度分別為.7 g/cm 及 7.8 g/cm, 以同為 1000 g 重的實心鋁球與實心鐵球放入水中, 則所受浮力何者較大? (A) 鋁球 (B) 鐵球 (C) 一樣大 (D) 無法比較 <95 工程 > 解 : 兩者皆為沉體 相同質量時, 鋁的密度小, 體積大, 排開的水較多, 因此浮力較大 ( A ) 7. 在重力加速度為 9.8 公尺 / 秒的地表, 將一密度為.0 公克 / 公分 體積為 10 公分的物體浸入密度為 1.0 公克 / 公分的水中, 則此物體所受浮力為多少牛頓? (A) (B) (C)9.8 (D) 19.6 <94 工設補 > B V D g 沉物液 6 (10 10 m ) ( kg / m ) 9.8m / s N ( D ) 8. 假設潛水艇的體積不變, 且海水密度固定 當其潛至海面以下, 但未到達海底前, 若潛水的深度愈深, 則下列敘述何者正確? (A) 所受的浮力愈大, 且壓力也愈大 (B) 所受的浮力愈小, 但壓力愈大 (C) 所受的浮力愈大, 但壓力不變 (D) 所受的浮力不變, 但壓力愈大 <94 工程 > 解 : 浮力等於排開液體重, 潛水較深, 排開液體體積不變, 因此浮力不變 壓力與深度成正比, 潛水的深度愈深, 壓力愈大 9

44 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草( D )9. 要使一塊體積為 立方公尺的保麗龍完全沉入水中, 則需在其上方施加多少牛頓的力?( 假設保麗龍密度為 00 公斤 / 公尺, 水密度為 1000 公斤 / 公尺, 重力加速度為 10 公尺 / 秒 ) (A) 4000 (B) 6000 (C) (D) <94 工程 > 如右圖所示, 完全沉入時浮力 B V D g (N) 沉物液, 物重 W V D g (N) 物物 由圖可知 W F B F B W (N) 1 ( A )10. 將密度為 0.6 公克 / 公分的物體置於某液體中, 此物體的體積浮 4 出液面, 則該液體之密度為若干公克 / 公分? (A) 0.8 (B) 0.9 (C) 1.0 (D) 1. <94 工設 > B = W= V D V D V D 浮下液物物下液 V V D D 液液 =0.8(g / cm ) ( B )11. 氣壓的常用單位 : 百帕, 相當於多少牛頓 / 公尺? 4 (A) 10 (B) 10 (C) 10 (D) 10 <95 工設 > 解 :1 帕 = 1 牛頓 / 公尺 1 百帕 = 10 牛頓 / 公尺 ( D )1. 下列哪一個狀況, 主要是利用表面張力的原理? (A) 用吸管喝飲料 (B) 潛水艇由水下浮出水面 (C) 鴨子游水 (D) 水蜘蛛 ( 水黽 ) 停在水面 <96 工設 > 40

45 準備衝刺觀念正確再接再厲 熱學 7 07 熱學 評語 7-1 ( D )1. 將甲 乙兩物體作熱接觸時, 熱量由甲物流至乙物, 這表示乙物一定具有 (A) 較小的比熱 (B) 較少的熱量 (C) 較小的質量 (D) 較低的溫度 ( A ). 有關熱的敘述, 何者正確? (A) 熱由溫度高流向溫度低的地方 (B) 熱由熱量多流向熱量少的地方 (C) 熱由比熱大流向比熱小的地方 (D) 熱可完全轉變為功 ( B ). 華氏 100 度等於攝氏若干度? (A) 6.8 (B) 7.8 (C) 8.8 (D) 9.8 進步許多 TF TC 100 TC TC 7.8 ( ) 5 5 ( D ) 4. 下列哪一個選項中的兩個溫度相等? (A) 0 與 7 K (B) 0 K 與 7 (C) 0 與 (D) 0 K 與 7 ( C ) 5. 藉雙金屬片控制明滅的聖誕燈, 係利用二金屬片的何種性質, 致使雙金屬片在溫度升高或降低時, 產生彎曲而使燈泡明滅? (A) 比熱的不同 (B) 熱容量的不同 (C) 線膨脹係數的不同 (D) 導熱係數的不同 ( A ) 6. 今有銅和鉛結合成雙層金屬棒, 常溫時為一直棒, 當溫度下降時會如何變化?( 銅的線膨脹係數為 /, 鉛的線膨脹係數為 / ) (A) 往鉛方向內彎 (B) 往銅方向內彎 (C) 保持一直棒收縮 (D) 沒有變化 ( D ) 7. 如右圖所示之鋼製中空圓柱套筒, 當溫度上升時, 下列敘述何者錯誤? (A) 圓筒外直徑增大 (B) 圓筒內直徑增大 (C) 圓筒縱向長度伸長 (D) 圓筒內孔面積縮小 ( C ) 8. 有一長形固體, 其長度為, 若溫度變化量為 T, 長度變化量為, 則此固體之線膨脹係數為何? (A) (B) T (C) T T (D) 學習榜樣 L L0 T T T 7- ( C ) 9. 將水從 0 加熱至 10 時, 其密度 (A) 變大 (B) 變小 (C) 先變大再變小 (D) 先變小再變大 ( D )10. 要使 1 公升的水, 溫度由 0 上升至 60, 需要供應若干熱量? (A) 40 (B) 60 (C) 0000 (D) 卡 (60 0) 40000(cal) 保持優良41

46 計算錯誤加強複習上課專心 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 訂正錯誤 ( D )11. 比熱大的物質, 具有下列何種特性? (A) 易增溫也易降溫 (B) 易增溫但難降溫 (C) 難增溫但易降溫 (D) 難增溫也難降溫 ( C )1. 取質量相等的銅 銀和金, 同時曬在太陽下, 溫度升高最快的是金, 次是銀, 銅最慢, 故知比熱最大的是 (A) 金 (B) 銀 (C) 銅 (D) 一樣大 ( A )1. 有三個質量相同而比熱分別為 與 0.11 卡 / 公克. 的冰 鋁與鐵 若將此三個同溫物體升高相同的溫度, 則三者吸收熱量的關係為 : (A) 冰 > 鋁 > 鐵 (B) 鐵 > 鋁 > 冰 (C) 鋁 > 冰 > 鐵 (D) 鋁 冰 鐵 ( C )14. 將 0 公克 0 的冰塊, 投入 100 公克 50 的水中, 結果 (A) 部分冰塊熔化, 水溫 < 50 (B) 部分冰塊熔化, 水溫 = 50 (C) 全部冰塊熔化, 水溫 < 50 (D) 全部冰塊熔化, 水溫 = 50 ( C )15. 下列敘述何者正確? (A) 物體吸收熱量, 溫度必升高 (B)10 的水和 50 的水混合後, 溫度為 0 (C) 熔雪時要比下雪時冷 (D) 高山上煮水, 不到 100 就沸騰了, 是因為高山上的大氣壓力比平地的大氣壓力大 ( C )16. 夏天時, 我們喜歡喝冰涼的飲料, 在拿杯子時, 我們常會發現杯子的外壁附有許多小水滴, 其原因為何? (A) 杯中有水滲透出來 (B) 空氣液化 (C) 空氣中水蒸氣冷凝 (D) 杯中的水昇華依附上去 ( D )17. 正在熔化的純物質固體, 下列敘述何者正確? (A) 放出熱量, 溫度降低 (B) 放出熱量, 溫度不變 (C) 吸收熱量, 溫度升高 (D) 吸收熱量, 溫度不變 ( C )18. 在定壓下, 將某固體由 0 加以穩定熱源加熱, 測得的溫度與時間關係如右圖 下列敘述何者錯誤? (A) 在 AB 間固體與液體同時存在 (B) 此物質的熔點為 T 1 (C) 此物質固態比熱小於液態比熱 (D) 此物質的熔化熱小於汽化熱 ( C )19. 下列有關焦耳實驗的敘述, 何者錯誤? (A) 可求出熱功當量 (B) 需在絕熱系統中進行 (C) 需在恆溫下進行 (D) 需測出重錘落下之高度 ( A )0. 一個熱學系統, 當外界輸入熱量 00 焦耳時, 系統的內能同時減少了 10 焦耳, 則系統對外界作功為 (A) 0 (B) 80 (C) 80 (D) 0 焦耳 當攝氏讀數與華氏讀數相同時, 其 : (1) 溫度為攝氏 40 () 溫度為絕對溫度 K 9 9 (1) TF TC x x x () T T C 7 ( 40) 7 (K) 4

47 準備衝刺觀念正確再接再厲保持優良 熱學 一鐵片上有一圓孔, 在 0 時直徑為 公分, 當鐵片溫度升高到 100 時, 其直徑為 公分 ( 鐵的線膨脹係數為 / ) L L T, (1. 10 ) (100 0) 0.01 L L0 L (cm) 評語 7-. 兩種相同質量的 a b 兩液體, 以同樣的穩定熱源加 熱, 其升高溫度與加熱時間關係如右圖所示, 則 : (1) 加熱相同時間, 何者吸收熱量較多? 一樣多 () 加熱相同時間, 何者溫度升高較大? b () 升高溫度相同時, 何者吸收熱量較多? a (4) 何者比熱較大? a 4. 加熱 50 公克的玻璃片, 溫度由 0 升至 80, 共吸熱 600 卡, 則 : (1) 此玻璃片之熱容量為 10 卡 / () 玻璃的比熱為 0. 卡 / 克 600 (1) C H 10(cal / C) T 80 0 C 10 () s 0.(cal / g C) m 將質量為 50 公克, 比熱為 0.1 卡 / 克, 溫度為 80 的 A 物體, 與質量為 0 公克, 比熱為 0.5 卡 / 克, 溫度為 0 的 B 物體接觸後, 若不計熱量散失, 則兩物體達熱平衡時之溫度為 40 進步許多 放熱 = 吸熱 (80 T) ( T 0) T 40( C) 學習榜樣 已知冰的熔化熱為 80 卡 / 克, 今將 0 公克 0 的冰與 80 公克 70 的水混合, 其平衡溫度為 40 吸熱 放熱 ( T 0) 80 1 (70 T) T 供應 1000 卡的熱量, 可使 10 公克的冰塊從 0 變成為 5 的水, 若冰的熔化熱為 80 卡 / 克, 則冰的比熱為 0.5 卡 / 克 s s 0.5(cal / g C) 某生做實驗, 以穩定熱源 100 卡 / 分的供熱速 率, 加熱 0 公克的固態物質, 其結果記錄如右 圖所示 假設熱量全部被物質吸收, 則該物質 : (1) 固態時的比熱為 0.5 卡 / 克 () 液態時的比熱為 0.5 卡 / 克 () 熔化熱為 5 卡 / 克 (1) H ms T s (40 0) s 0.5(cal / g C) () H ms T 100 (10 8) 0 s (60 40) s 0.5(cal / g C) () H mq 100 (8 1) 0 Q Q 5(cal / g) 4

48 計算錯誤加強複習功課退步上課專心訂正錯誤 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草9. 一溫度為 0 之銅塊, 從高 40 公尺處自由下落至一熱絕緣地面, 如所有 力學能均轉變成熱能, 試問銅塊最後之溫度為 1 ( 假設無其他 熱量之損失, 銅的比熱 0.09 卡 / 克. ) m = 1000 m 0.09 ( T 0) 4. T 1( ) 0. 比熱為 0.0 卡 / 克. 之鉛彈以 400 公尺 / 秒之速度擊中槍靶, 若其生熱之半為其本身吸收, 則其溫度上升 00 (1 焦耳 = 0.4 卡 ) 1 m =1000 m 0.0 ΔT ΔT = 00( ) ( A ) 1. 某液體溫度計由毛細管與其下方的儲液泡構成, 毛細管內液體柱的高度, 在 0 時為 公分, 在 100 時為 1 公分 若液體的體膨脹係數為定值, 又毛細管與儲液泡的材料體膨脹係數極小, 不需考慮, 且毛細管之總長度為 15 公分, 則此溫度計所可能量到的最高溫度為多少? (A) 10 (B) 140 (C) 150 (D) 160 <97 工程 > 15 x 0 x 10(cm) ( B ). 根據預定要鋪設鐵路的當地溫度調查, 最低溫紀錄為 0, 最高溫紀錄為 40 假設施工時的溫度為 0, 且每段鋼軌的長度為 0 公尺, 欲使鐵軌在最高溫時不至於因鋼軌的熱膨脹導致發生彎曲變形, 則在鋪設鐵軌時至少應留多少長度的伸縮縫?( 鋼的線膨脹係 5 數為 (1/ )) (A) 0. 公分 (B) 0.44 公分 (C) 0.66 公分 (D) 0.88 公分 <98 工程 > ( ) (40 0) 0.44(cm) L L T ( B ). 已知線膨脹係數為 / 的材料, 在 0 之長度為 10 公尺, 則此物體在溫度由 0 上升到 40 時, 長度將增加多少公分? (A) 0.4 (B) 0.8 (C) 1. (D).0 <97 工設 > ( ) (40 0) 0.8(cm) L L T 44

49 準備衝刺觀念正確再接再厲 熱學 7 ( D )4. 在 0 內孔直徑為 10.0 公分的銅環, 應被加熱至多少 才能使內孔的直徑擴大成為 10.1 公分?( 已知銅的線膨脹係數是 / ) (A) 100 (B) 00 (C) 400 (D) 500 <96 工設 > L L T T T ( ) ( 10 ) ( 0) 500 評語 7- ( B ) 5. 某物質之線膨脹係數為, 則其體膨脹係數約為若干? (A) (B) (C) (D) <94 工設補 > 解 : 體膨脹係數 ( A ) 6. 線膨脹係數為 ( 單位為 1/ ) 的某金屬在 0 時, 體積為 1 立方公尺, 當該金屬被加熱至 100 後, 其體積約增加多少立方公尺? (A) 00 (B) 00 (C)100 (D) 100 <94 工程 > 解 : V V0 T 1 (100 0) 00 ( B ) 7. 某物質之線膨脹係數為, 則其面膨脹係數約為若干? (A) (B) (C) (D) <94 工設 > 解 : 面膨脹係數 ( A ) 8. 有三個質量相同而比熱分別為 與 0.09 卡 / 克 的鉛 銀與銅 若將此三個同溫物體升高相同的溫度, 則三者吸收熱量 Q 的關係為 : (A) Q 銅 > Q 銀 > Q 鉛 (B) Q 鉛 > Q 銅 > Q 銀 (C) Q 鉛 > Q 銀 > Q 銅 (D) Q 銀 =Q 鉛 =Q 銅 <98 工程 > 解 : 由 H ms T 可知質量 m 和上升溫度 T 相同時, 吸收熱量 H 和比熱 s 成正比 比熱 : 銅 > 銀 > 鉛 吸收熱量 : 銅 > 銀 > 鉛 ( D ) 9. 表中有甲 乙 丙 丁四個固體之性質與原始溫度 將此四個固體置於空氣中冷卻至 0, 何者喪失的熱量最多? (A) 甲 (B) 乙 (C) 丙 (D) 丁 <97 工程 > 固體比熱 ( 卡 / 克 ) 質量 ( 公斤 ) 原始溫度 ( ) 進步許多 學習榜樣 甲 乙 丙 丁 甲 : H ms T (50 0) 60000(cal), 乙 : H ms T (50 0) 90000(cal), 丙 : H ms T (50 0) (cal), 丁 : H ms T (50 0) 40000(cal), 因此丁喪失的熱量最多 保持優良45

50 計算錯誤加強複習上課專心 基礎物理 CI 習作本 評語 字體潦草 功課退步 訂正錯誤( C )10. 將溫度為 80 而質量為 80.0 公克的水, 倒入裝有溫度為 0 而質量為 80.0 公克的水之卡計當中, 若不考慮熱量的散失, 且測得平衡時之溫度為 45, 則卡計之熱容量為多少卡 /? (A) 8 (B) 0 (C) (D) 6 <97 工設 > 80 1 (80 45) 80 1 (45 0) C (45 0) C (cal / C) 7-4 ( C )11. 有一質量為 00 公克的某固態純元素金屬以功率為 50 瓦特的熱源加熱, 測得該金屬溫度 T 隨時間 t 變化的曲線, 如圖所示 根據文意及圖示, 在 6 分 < t <1 分的時段內, 該金屬的物態為下列何者? (A) 固態 (B) 液態 (C) 固態與液態共存 (D) 液態與氣態共存 <98 工程 > 解 : 由圖知,0 至 6 分時為固態,6 至 1 分時為固態與液態共存,1 至 15 分時為液態 ( B )1. 某台冰箱使用之冷媒的比熱為 1 卡 / 克, 汽化熱為 00 卡 / 克, 熔化熱為 100 卡 / 克, 沸點為, 熔點為 77 若要使該冰箱每秒能抽走 100 卡的熱量, 則需要將 的此種液態冷媒每秒流入蒸發器內多少公克? (A) (B) 4 (C) 11 (D) 1 <98 工程 > H mq 100 m 00 m 4(g) ( B )1. 要使 00 公克的鐵塊由 10 降溫至 0 至少需要多少公克 0 的冰?( 已知鐵的比熱是 0.1 卡 / 克, 冰的熔化熱是 80 卡 / 克 ) (A) 0 (B) 0 (C) 40 (D) 60 <96 工設 > (10 0) m 80 m 0(g) 7-5 ( C )14. 以下關於熱 功和溫度的敘述, 何者正確? (A) 功不能完全轉為熱 (B) 熱可以完全轉為功 (C) 兩物體達到熱平衡時溫度一定相等 (D) 物質在吸收熱後溫度一定上升 <94 工程 > 解 :(A) 功可以完全轉為熱 ;(B) 熱無法完全轉為功 ;(C) 正確 ;(D) 物質吸熱後溫度不一定上升, 吸熱可用來改變狀態 46

51 實驗一 游標尺的應用 48 實驗二 自由落體運動 51 實驗三 牛頓第二運動定律 5 實驗四 靜力平衡 58 實驗五 金屬的比熱 61 47

52 基礎物理 CI 習 作 本 了解游標尺的構造及原理 並熟悉游標尺的使用 游標尺 1 支 空心圓柱筒 1 個 1. 游標尺外觀構造如圖 1-1 為示 圖 1-1 游標尺外觀 (1)長的是主尺 其最小刻度間隙為 1mm ()騎在主尺上可以滑動的是副尺 其上刻度可輔助主尺的讀數精確到 0.05(mm) ()外鉗為測外徑的鉗口 內鉗為測內徑的鉗口 深度測定桿為測量深度的鋼桿. 刻度原理 (1)如圖 1- 為示 當主尺與副尺的零刻度重 合時 主尺的 9(mm)與副尺的刻度 10 重合 代表副尺 1 刻度為 9.9(mm) 10 其與主尺刻度 4.0(mm)相差 0.1(mm) ()若副尺的刻度 n 與主尺某刻度對齊時 代 表待測物長度為 0.n (mm) 圖 1- 主尺的 9(mm)與副尺的 刻度 10 重合 48

53 游標尺的應用 一 ()例如圖 1- 之測量結果 副尺的零刻度 介於 1(mm)和 1(mm)之間 代表待測 物 體 長 度 介 於 1(mm) 和 1(mm) 之 間 則整數部分為 1(mm) 又副尺刻 度 1.5 與主尺某刻度對齊 代表小數部 分為 0.15(mm) 因此待測物體長度為 1.15(mm) 圖 1- 副尺刻度 1.5 與主尺某刻度 對齊 代表小數部分為 0.15(mm) (1)如圖 1-4 將圓筒置於測外徑的鉗口之間 移動副尺將圓筒夾緊 由主尺及副 尺刻度判讀圓筒外徑 重複 4 次取平均值 ()如圖 1-5 將測內徑的鉗口置於圓筒內 移動副尺將圓筒撐緊 由主尺及副尺 刻度判讀圓筒內徑 重複 4 次取平均值 ()如圖 1-6 將主尺底部抵住圓筒邊緣並將深度測定桿置於圓筒內 移動副尺以 抵住圓筒底部 由主尺及副尺刻度判讀圓筒深度 重複 4 次取平均值 圖 1-4 測量外徑 圖 1-5 測量內徑 圖 1-6 測量深度 49

54 基礎物理 CI 習作本 第 1 次第 次第 次第 4 次第 5 次平均值 圓筒外徑 圓筒內徑 圓筒深度 50

55 自由落體運動 二 研究自由落體運動, 並測量當地重力加速度 g 之值 自由落體裝置 1 組 光電計時器 1 組 光電閘 個 1. 由於電磁鐵關閉時, 鋼球有磁滯現象, 因此鋼球剛掉落時並非只受重力作用 ( 仍受磁力作用 ), 因此不測量剛掉落那一段. 地表上的自由落體其位移 y 初速度 v 0 所經歷時間 t 之關係為 : 1 y v0t gt. 若初速 v 0 不變, 改變 y 並測量 t, 則 : 1 1 y1 v0t1 gt1 y v0t gt ( yt 1 yt 1) 解聯立方程式可得 g tt ( t t) 將自由落體裝置 電磁鐵 光電閘及光電控制計時器連接好, 如圖 -1 所示. 移動鉛錘線到電磁鐵尖端處, 調整水平旋鈕使支柱垂直, 並使鉛錘線剛好都在兩個光電閘的兩管中心連線上. 調整光電控制計時器, 將實驗鋼球放在電磁鐵尖端處, 打開電磁鐵電源並調整電流, 直到實驗球被吸住為止 4. 測量兩光電閘之間距 y 1 5. 將計時器歸零, 再切斷電磁鐵電源, 記錄鋼錘經過兩光電閘之時間 t 1 6. 將下面的光電閘向下移動, 測量兩光電閘之間距 y 圖 -1 實驗裝置 51

56 基礎物理 CI 習作本 7. 將計時器歸零, 再切斷電磁鐵電源, 記錄鋼錘經過兩光電閘之時間 t 8. 代入實驗說明之公式, 即可求得當地重力加速度 g 之值 9. 重複此實驗 4 次, 算出當地重力加速度 g 之平均值, 並算出百分誤差 表一台灣地區主要城市重力加速度 g 值 ( 單位 cm/s ) 地名台北台中台南高雄 重力加速度 兩光電閘之間距 y 1 經過兩光電閘之時間 t 1 兩光電閘之間距 y 經過兩光電閘之時間 t 重力加速度 g 第 1 次第 次第 次第 4 次第 5 次 重力加速度 g 之平均值 = m/s, 百分誤差為 5

57 牛頓第二運動定律 三 驗證牛頓第二運動定律公式 滑車 1 台 軌道 1 組 槽碼數個 槽碼掛鉤 1 個 細線 1 捲 光電計時器 1 組 光電閘 個 1. 測量滑車上方 U 形鐵片間距 x, 並從光電計時器讀取 U 形鐵片兩邊通過第一個光電閘的時距 t 1 以及鐵片兩邊通過第二個光電閘的時距 t, 則初速 x x v 0 末速 v t 1 t. 測量兩光電閘間距 S, 再由等加速度公式 v v as 即可算出加速度 a. 如圖 -1 所示, 若不計任何摩擦力, 則 m 1 m 為連體運動 系統所受外力為 mg, 系統總質量為 m1 m 由牛頓第二運動定律 F ma 可知 mg ( m m) a 1 4. 當系統質量 m1 m保持定值時, 測量加速度 a 是否與外力 mg 成正比 0 5. 當外力 mg 保持定值時, 測量加速度 a 是否與系統質量 m1 m成反比 圖 -1 實驗原理示意圖 1. 如圖 - 所示, 將滑車與軌道安裝在實驗桌上 圖 - 實驗裝置 5

58 基礎物理 CI 習作本. 調整軌道面 (1) 輕推滑車, 使其通過兩個光電閘 () 由光電計時器讀取 U 形鐵片兩邊通過第一個光電閘的時距 t 1 以及鐵片兩邊通過第二個光電閘的時距 t () 若時距 t 1和 t 不同, 則調整水平螺絲, 直到 t 1和 t 相同為止. 討論加速度和外力的關係 (1) 測量滑車上方 U 形鐵片兩邊間距 x 以及兩個光電閘之間的距離 S () 在滑車上放置數個槽碼後, 另於掛鉤放 100 公克的槽碼, 使滑車作等加速度運動 由光電計時器讀取 U 形鐵片兩邊通過第一個光電閘的時距 t 以及鐵 1 片兩邊通過第二個光電閘的時距 t, 並計算加速度 ( 算式詳見原理說明 ) () 將滑車上的槽碼逐一移到掛鉤上, 重複步驟 () (4) 在實驗記錄表上記錄每一次掛鉤及其上槽碼重量 mg, 並計算其對應的加速度 a (5) 將實驗數據畫在方格紙上, 看加速度 a 是否與外力 mg 成正比 4. 討論加速度和質量的關係 (1) 將滑車上的槽碼全部取下, 並使掛鉤上的槽碼只有 100 公克, 記錄此時的加速度 () 將槽碼逐一移加到滑車上, 測量 t 1和 t 並計算加速度 a () 在實驗記錄表上記錄每一次滑車 掛鉤及所有槽碼總質量 m1 m, 及其對應的加速度 a (4) 將實驗數據畫在方格紙上, 看加速度 a 是否與系統質量 m1 m成反比 54

59 牛頓第二運動定律 三 1. U 形鐵片兩邊間距 x = 公分 兩個光電閘之間的距離 S = 公 分. 加速度和外力的關係 次數 m ( 公克 ) t ( 1 秒 ) v 0 ( 公分 / 秒 ) t ( 秒 ) v ( 公分 / 秒 ) a ( 公分 / 秒 ) 55

60 基礎物理 CI 習作本. 加速度和質量的關係 m 次數 m ( 公克 ) t ( 1 秒 ) v 0 ( 公分 / 秒 ) t ( 秒 ) v ( 公分 / 秒 ) a ( 公分 / 秒 ) 56

61 牛頓第二運動定律 三 57

62 基礎物理 CI 習作本 研究平面上共點力平衡的條件 力桌 1 座 槽碼數個 槽碼鉤盤 4 個 小銅環 1 個 插栓 1 個 水平儀 1 個 滑輪 4 個 細線數條 1. 若是三個或三個以上的力達移動平衡, 我們可以將每一個力 F 1 F F 分解 成水平分力 F 1 x F x F x 及垂直分力 慮水平方向和垂直方向的合力為零 即移動平衡的條件是 : F F F = 0 1x x x F F F = 0 1y y y F 1 y F y F y, 如圖 4-1 再分別考 圖 4-1 向量分析. 若 F 1 F F 與 x 軸之夾角分別是 1, 則移動平衡的條件可寫為 : F cos F cos F cos F sin F sin F sin

63 靜力平衡 四 1. 觀看水平儀, 調整桌腳之水平旋鈕, 使桌面水平. 將中心柱插在力桌中心圓孔, 並將小銅環套在中心柱上. 任意固定 個滑輪於力桌邊緣, 並使滑輪凹槽對準力桌刻度 4. 把細線跨過凹槽滑輪, 一端連接小銅環, 一端繫上槽碼鉤盤, 並於鉤盤上各放置不等量的槽碼, 如圖 4- 所示 5. 選定兩個滑輪使其固定不動, 調整第三個滑輪的位置或增減其槽碼, 直到中心柱在小銅環的圓心處為止 圖 4- 實驗裝置 6. 測量三組槽碼 ( 含鉤盤 ) 總重量, 並由力桌邊緣刻度讀取三條細線所在位置之角度, 重複 4 次 7. 重複前述步驟但增加一個滑輪, 即固定其中三個滑輪, 調整第四個滑輪, 重複 4 次 1. 三力移動平衡 次數第 1 次第 次第 次第 4 次第 5 次 F 1 F F 1 F cos F cos F cos 1 1 F sin F sin F sin

64 基礎物理 CI 習作本. 四力移動平衡 次數第 1 次第 次第 次第 4 次第 5 次 F 1 F F F F cos F cos F cos F cos F sin F sin F sin F sin

65 金屬的比熱 五 用混合法測定金屬比熱 量熱器 1 個 加熱鍋 1 個 電爐 1 個 天平 1 個 溫度計 支 細線 1 條 金屬試樣數個 1. 不同溫度的物體在絕熱的狀態下混合, 最終會達相同溫度. 利用熱量公式 H ms T 或 H C T, 以及吸熱 = 放熱之原理, 可求得未知熱容量或比熱之物體的熱容量或比熱 圖 5-1 量熱器與金屬試樣 1. 測量量熱器之熱容量 (1) 將量熱器內筒擦乾之後, 連同外蓋 ( 包括溫度計及攪拌器 ), 以天平測得其質量 m 0 () 將冷水倒入量熱器內, 約四分之一滿, 蓋上外蓋, 以天平測得總質量 m c, 計算冷水質量 mc m0 () 待冷水與量熱計達熱平衡後, 用溫度計測得冷水溫度 T c (4) 另加冷水於加熱鍋中, 插入溫度計, 將水加熱至沸騰, 並記錄熱水溫度 T h (5) 將熱水迅速倒入量熱器的內筒中, 約五分之三滿, 蓋上外蓋, 以天平測得總質量 m h, 計算熱水質量 mh mc (6) 以攪拌器持續攪拌, 待熱平衡後, 用溫度計測得混合溫度 T f 61

66 基礎物理 CI 習作本 (7) 設量熱器的熱容量為 C 0, 若無熱量散失, 由吸熱 = 放熱可得 : C0 ( Tf Tc ) ( mc m0 ) 1 ( T f Tc) ( mh mc) 1 ( Th Tf ) (8) 將實驗數據代入上式, 算出量熱器的熱容量 C 0. 測量金屬之比熱 (1) 以天平測量金屬試樣的質量 m g () 將量熱器內筒擦乾之後, 將冷水倒入量熱器內, 約四分之一滿, 蓋上外蓋, 以天平測得總質量 m c ', 計算冷水質量 mc ' m0 () 待冷水與量熱計達熱平衡後, 用溫度計測得冷水溫度 T c ' (4) 另加冷水於加熱鍋中, 插入溫度計 以細線綁住金屬試樣, 使其完全浸入水中 將水加熱至沸騰, 並記錄熱水溫度 T h ', 此即金屬試樣的初溫 (5) 迅速將金屬試樣移至量熱器內, 蓋上外蓋, 以攪拌器持續攪拌, 待熱平衡後, 用溫度計測得混合溫度 T f ' (6) 設金屬試樣的比熱為 s, 若無熱量散失, 由吸熱 = 放熱可得 : C0 ( Tf ' Tc ') ( mc' m0 ) 1 ( Tf ' Tc') mg s ( Th' Tf ') (7) 將實驗數據代入上式, 算出金屬試樣的比熱 s (8) 重複前述步驟, 測量另一個金屬試樣的比熱 s 表一常見固體之比熱 (cal/g ) 物質 鉛 銀 銅 鐵 鋁 比熱 測量量熱器之熱容量 實驗次數 1 量熱器質量 m 0 (g) 量熱器與冷水的總質量 m (g) 冷水溫度 T c ( ) 熱水溫度 T h ( ) 量熱器 冷水與熱水的總質量 m (g) 混合溫度 T f ( ) 量熱器的熱容量 C 0 (cal/ ) 量熱器的熱容量 C 0 的平均值 (cal/ ) c h 6

67 金屬的比熱 五. 測量金屬之比熱 金屬試樣一 金屬試樣二 量熱器質量 m 0 (g) 金屬試樣質量 m (g) 量熱器與冷水的總質量 m '(g) 冷水溫度 T ' ( ) 金屬試樣初溫 T ( ) c 實驗次數 1 1 g ' h 混合溫度 T ' ( ) f 金屬試樣的比熱 s (cal/g ) 金屬試樣的比熱 s (cal/g ) 平均值 c 6

68 基礎物理 CI 習作本 64

69 OTAS 線上題測系統操作流程 歡迎老師使用 OTAS 線上題測系統, 請您先註冊帳號, 建議以常用的 信箱作為帳號, 讓您在系統中可暢所翱翔! 線上註冊 帳號 密碼 1. 進入 勁園 台科大圖書 - 首頁 OTAS 題測網 - 首頁. 點選, 進入 OTAS 題測網. 點選, 進入教師大廳 4. 點選網頁左側的, 進行註冊作業! 5. 待註冊信箱收到開通信即可開始使用!( 可直接 call 各區服務專員為您立即開通帳號 ) 快速建立線上 虛擬考場 1. 點選建立考場依步驟命題. 命題完成提供作線上測驗, 還可轉成 word 試卷. 方便管理所有線上虛擬考場 4. 輕易將成績轉成 Excel 檔案, 方便編輯管理 下載及安裝單機版製卷系統 OTAS 製卷大師 供離線使用

70 登入 教師大廳 後, 選擇, 點選 OTAS 製卷大師, 並執行 啟動 OTAS 製卷大師 請雙擊電腦桌面上圖示, 啟動系統, 或於 程式集 內點選, 即可啟動本系統 功能說明 下載書籍題庫 針對 已下載的書籍題庫, 系統提供您可於離線狀態輕鬆製作 Word 試卷 管理預設考卷資訊與帳號管理 重新編輯考卷或列印考卷 連線狀態時, 讓使用者可建立及管理 線上虛擬考場 並對其 考場成績 做查詢與管理 刪除書籍題庫或查看題型內容 製卷三步驟 離開 OTAS 製卷大師 步驟一 設定步驟二 命題 ( 手動 自動 出處選題 ) 步驟三 製作 word 完成

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