牛頓第一運動定律 一、單選題：
1. 下列關於慣性的說法中，何者正確？ (Ａ)物體的運動速度愈大，慣性愈大 (Ｂ)物體 的質量愈大，慣性愈大 (Ｃ)物體運動狀態改變時，物體不一定受力作用 (Ｄ)牛頓第 一運動定律說明外力可以改變物體的慣性 (Ｅ)同一物體在靜止狀態與運動中的慣性大 小有所不同。
2. 曾同學站在行駛中的車內，當煞車時，她的身體會向前傾。依據圖，下列哪一項是造成 曾同學身體向前傾的主要理由？ (Ａ)車輪給曾同學一向前的力 (Ｂ)車內空氣給曾同 學一向前的力 (Ｃ)車地板給曾同學一向後的摩擦力 (Ｄ)車在煞車時，改變了曾同學 重力的方向。
3. 下列何項不是牛頓第一運動定律的表現？ (A)汽車剎車時，人向前傾 (B)物體在斜面 上等速下滑 (C)雨滴以終端速度等速落下 (D)人造衛星繞地球等速率運動 (E)物體掛 在彈簧下靜止，使彈簧伸長。
二、多重選題：
1. 下列敘述，何者錯誤？ (Ａ)質量愈大，慣性愈大 (Ｂ)慣性愈大的物體，在地球上的 重量愈重 (Ｃ)物體不受外力，則不具慣性 (Ｄ)物體質量愈大，速度愈不易改變 (Ｅ)慣性的大小會隨地點的不同而改變。
2. 下述物理現象，何者可以用慣性性質來解釋？ (Ａ)賽跑者到終點仍向前衝幾步 (Ｂ)斧頭鬆脫時，執柄向下方敲擊，斧頭即自嵌入柄內 (Ｃ)一玻璃杯置於長條紙上，
若用手急拉紙條，則杯穩然不動 (Ｄ)站在汽車內之乘客，當汽車突然開動易向後仰，
突然停止易向前傾 (Ｅ)從火車上跳下之人仍須向前走幾步，才不會跌倒。
3. 下列關於牛頓第一運動定律的敘述，哪些正確？ (Ａ)慣性定律即牛頓第一運動定律，
是經由實驗證明而得到 (Ｂ)慣性是物體具有保持其原運動狀態的特性 (Ｃ)牛頓第一 運動定律闡明物體具有慣性，並且指出力乃是使物體改變其運動狀態的一種作用 (Ｄ)對於一物體，若滿足慣性定律，則物體的動量會保持守恆 (Ｅ)牛頓第一運動定律 乃是牛頓第二運動定律的特殊情形。
答案：
一、單選題：
1. B 2. C 3. D
二、多重選題：
1. CE 2. 全 3. BCD
牛頓第二運動定律
8. 圖中，已知桌面無摩擦力，將質量 m 的木塊掛於桌外，繩張力
(Ａ) 3 (Ｂ) 4 (Ｃ) 5 (Ｄ) 6 (Ｅ) 7 包。
17. 圖示為一等速向右前進的火車，密閉的車廂內有一氮氣 球，和固定在桌面上的水槽，水槽內盛水，另有一懸吊在 天花板的鐵球，光滑地板上有一塊方形木塊，以彈簧連接 車廂前壁。若火車突然減速，則下列敘述哪一個正確？
(Ａ)水槽內的右側水面較高 (Ｂ)鐵球向左移動 (Ｃ)懸吊鐵球的懸線張力變小 (Ｄ)彈簧被拉長 (Ｅ)氮氣球向右偏移。
18. A、B、C 球之質量均為 m，重力加速度為 g，彈簧之彈性係數為 k，懸 掛於天花板，平衡如圖所示。現以剪刀將 A 球與天花板間之細繩剪斷，
求剪斷瞬間，A 球與 B 球間細繩之張力為 (Ａ) 0 (Ｂ)
2
mg (Ｃ) mg (Ｄ) 2
3mg (Ｅ) 2mg。
19. 一質量 2 kg 之 A 物體置放在 4 kg 之 B 物體上，B 放置在 光滑桌面上，A 與 B 接觸面間之動摩擦係數為 0.2，今施 一水平力 20 N 拉動 B 物體，且 A、B 之間有相對運動，
如圖所示。若 g＝10 m/s2，則下列敘述何者正確？
(Ａ) A 之加速度量值為 3 m/s2 (Ｂ) B 之加速度量值為 2 m/s2 (Ｃ) A 物體所受合力 為 2 N (Ｄ) A 物體相對 B 物體加速度為－2 m/s2 (Ｅ) B 物體所受合力為 12 N。
20. 一塊木板上托著兩塊中間夾有彈簧的 A、B 兩木塊，重力加速度為 g，兩木塊質量相等並處於平衡狀態，現在突然把木板撤去，在這一 瞬間，A 木塊的加速度為 (Ａ) 0 (Ｂ)
2
g (Ｃ) g (Ｄ) 2
3g (Ｅ) 2g。
21. 質量 m 的小球以線懸於火車車廂的天花板上，當火車以加速度 a 水平向前行進時，而 懸線的斷裂耐度為 2mg，則 a 之最大值為若干，繩恰可不斷？
(Ａ) 2 2g (Ｂ) 2g (Ｃ) 3 g (Ｄ) 3g (Ｅ) 2g。
22. 一物體置於斜角為 30°之斜坡上恰可等速下滑，若將斜坡之角度增為 60°，則其下滑之加 速度為： (A)g
2 (B) 3
2 g (C) 3
3 g (D) 3g (E)2 3
3 g。 23. 如圖，將粗細均勻且總質量為 m 的繩子，分置於水平面成 53°
與 37°的光滑斜面上，繩子分配在兩斜面上的長度均相等。請問 下列敘述何者正確？（重力加速度大小為 g） (Ａ)繩子將保 持靜止不動 (Ｂ)繩子上各點的張力均相等 (Ｃ)斜面給繩子 的總力大小為
2
1mg (Ｄ)繩子沿斜面運動的加速度的大小為
5 g (Ｅ)繩子中點的張力為零。
24. 如圖所示，m1、m2 置於和水平成 53°、37°角之光滑斜面上，保持 平衡，若將 m1、m2 位置交換，則 m1 之加速度大小為 (Ａ)3
1g (Ｂ) 4
1 g (Ｃ) 5
1g (Ｄ) 6
1g (Ｅ) 7
1g。
25. 如圖所示，一固定斜面上有 a、b 兩個正方形物體，它們的質量相等。F 是沿水平方向
二、多重選題：
1. 在不考慮空氣阻力的狀況下，鉛直上拋是具有對稱性的，也就是說上拋時的時間與下降 時的時間是相同的。如今若將空氣阻力考慮進去，假設空氣阻力恆為定值（不得大於重 力），且與運動方向相反，則將上拋過程與下降過程比較，下列敘述，何者正確？
(Ａ)上拋時的位移等於下降時的位移 (Ｂ)上拋時的時間大於下降時的時間 (Ｃ)著地時速率大於拋出時速率 (Ｄ)上拋時平均速度的量值大於下降時平均速度的量 值 (Ｅ)上拋時平均加速度量值大於下降時平均加速度量值。
2. 圖中一粗細均勻的繩子其質量 m，經此繩以 F 力拉一木塊 M，若 接觸面光滑，則 (Ａ)繩拉木塊之作用力為
m M
M
＋ F (Ｂ)木塊拉 繩之作用力為
m M
m
＋ F (Ｃ)若 m ＜＜ M，則繩拉木塊之作用力量值約等於 F (Ｄ)若 m ＜＜ M，則繩上各點張力量值約相等 (Ｅ)若接觸面有摩擦，且 M 作等速度運 動，則繩上各點張力量值相等。
3. 將質量分別為 1 kg 及 2 kg 的 A、B 兩物體，掛在公車天花板的滑 輪上，當公車向前作加速度運動時，連接 A 的繩子與水平鉛垂線 夾角θ＝30°，B 則靜止在地板上，則（設 g＝10 m/s2） (Ａ)公車的加速度 a＝
3
10 m/s2 (Ｂ) B 物體和公車地板間的摩擦力
＝ 3
10 N (Ｃ)公車地板作用於 B 物體的正向力＝
3
10 N (Ｄ)若 B
物體與地板間的靜摩擦係數為 2，公車的加速度逐漸增加，當 θ＝37°時，B 恰開始在地 板上滑動 (Ｅ)當公車加速度逐漸增加，最後 A 會將 B 拉離開地板。
4. 如圖所示，斜面長 50 cm、高 40 cm，重 25 kgw 之物體 A，與斜面之 靜摩擦係數為 0.40，動摩擦係數為 0.20，滑輪之摩擦不計，則 (Ａ) B 等速上升時，B 重應為 17 kgw (Ｂ) B 重為 23 kgw，B 可加 速下降 (Ｃ)系統靜止時，B 重應大於 14 kgw 而小於 26 kgw (Ｄ) B 等速下降時，B 重應為 23 kgw (Ｅ)同(Ｄ)，繩之張力為 23 kgw。
5. 如圖所示，兩質量均為 4 kg 的 A、B 物體，以滑輪連接後置於 動摩擦係數為 0.20 的平臺上。若繩之質量可忽略不計，重力加 速度為 10 m/s2，則 (Ａ)繩上張力 T1 為 17.6 N (Ｂ)繩上張力 T2 為 35.2 N (Ｃ)滑輪下降之加速度大小為 1.2 m/s2 (Ｄ) A 的 加速度大小為 1.2 m/s2 (Ｅ) B 的加速度大小為 2.4 m/s2。 6. 如圖所示，臺車的質量 M＝5 kg，前端放一質量 m＝2 kg 的
木塊，臺車與木塊接觸面之靜摩擦係數μ＝0.4，下列哪些 加速度 a，可維持木塊不會掉下來？（g＝10 m/s2） (Ａ) 10 m/s2 (Ｂ) 15 m/s2 (Ｃ) 20 m/s2 (Ｄ) 30 m/s2 (Ｅ) 36 m/s2。
7. 某輕彈簧懸掛一 60 N 重物時，其伸長量為 12 cm；今將 此彈簧由中間剪斷，用被剪斷的二彈簧分別繫於 m1、
m2、m3 間，並置於光滑水平面上。兩端分別施 F1＝120 N 與 F2＝60 N 之水平拉力。如
圖所示（m1＝6 kg、m2＝4 kg、m3＝2 kg）。下列敘述何者正確？ (Ａ)物體 m1 加速度 的量值為 5 m/s2 (Ｂ)彈簧 k1 之彈力 80 N (Ｃ)彈簧 k1 之伸長量為 8 cm (Ｄ)彈簧 k2
之彈力為 70 N (Ｅ)彈簧 k2 之伸長量為 7 cm。
8. 木塊質量 m＝1 kg，以 v＝10 m/s 初速沿粗糙面上滑（如圖），當木 塊滑到最高點後，會沿反方向滑下來。若斜面與木塊間動摩擦係數 μ＝0.5，設 g＝10 m/s2，則 (Ａ)上滑過程的加速度 a＝10 m/s2 (Ｂ)上滑至最高點歷時 1 秒 (Ｃ)上滑至最高點位移約 5 m (Ｄ)下滑的加速度為 2 m/s2 (Ｅ)下滑回到出發點的速率為 5 m/s。
9. 木塊 A、B 靜置於水平桌面上，如圖。已知木塊 A、B 質量分別 為 2 kg 與 4 kg，且各接觸面的靜摩擦係數皆為 0.5、動摩擦係數 皆為 0.1，重力加速度以 10 m/s2 計。今施水平拉力 F 於木塊 B，
則 (Ａ)當 F＝20 N 時，A、B 間的摩擦力為 0 (Ｂ)當 F＝20 N
時，地面施予木塊 B 的摩擦力為 10 N (Ｃ)當 F＝36 N 時，地面施予木塊 B 的摩擦力 為 6 N (Ｄ)當 F＝36 N 時，A、B 間的摩擦力為 10 N (Ｅ)當 F＝40 N 時，木塊 A、
B 仍能同步運動。
10. 升降電梯的質量為 M，其天花板上掛有一繩子，下懸質量為 m 的重錘，錘離電梯地板 的高度為 h，電梯之鋼纜以 F 之力拉電梯加速度上升，則 (Ａ)電梯上升的加速度大小 為錯誤! 尚未定義書籤。 (Ｂ) m 的加速度大小為
m M
g m M F
＋
）
＋
－（ (Ｃ)懸掛重錘之
繩所受之張力大小為
m M
M
＋ F (Ｄ)電梯受到繩的張力大小為
m M
m
＋ F (Ｅ)如繩子忽 然斷裂，則重錘落至電梯地板歷時
F mh
2 。
11. 質量 m 的人站立於質量 2m 的平臺上，如圖所示，若不考慮滑輪質量及任 何摩擦阻力，則下列敘述何者正確？（重力加速度為 g）
(Ａ)若平臺不升不降，則需施力 2mg (Ｂ)若平臺以 2
1g 的加速度上升，
則人與平臺間的作用力大小為 0 (Ｃ)承(Ｂ)，人需施力 2
1mg (Ｄ)若平
臺以2
1g 的加速度下降，則人與平臺間的作用力大小為 0 (Ｅ)承(Ｄ)，
人需施力 mg。
12. 在一個斜角θ＝37°之光滑斜面上放置一個質量為 M 之平臺，而平臺上 另有一質量為 m 之物體。當平臺自斜面頂自由滑下時，m 與 M 保持相 對靜止，如圖所示。則下列敘述何者正確？（重力加速度為 g） (Ａ) m 所受的合力為 0 (Ｂ) M 給 m 的正向力為 0.36mg (Ｃ) M 與 m 間 必有摩擦力 (Ｄ) M 與 m 間若有摩擦力，則 m 所受的摩擦力方向向右 (Ｅ) M 給 m 的作用力為 0.64mg。
13. 一木塊 m 置於平板上，當舉起平板的一端斜角為 45°時，木塊開始沿斜面下滑，則下列 敘述何者正確？ (Ａ)木塊與平板間的靜摩擦係數為 1 (Ｂ)斜角若為 40°時，木塊的 下滑力小於其摩擦力 (Ｃ)斜角從 50°增至 60°時，木塊的摩擦力不變 (Ｄ)斜角θ＞45
°時，木塊下滑為等加速度運動 (Ｅ)斜角為 53°及 60°時，木塊的摩擦力比值為 1.2。
14. 如圖，水平桌面上有兩塊楔形木塊 A、B，疊放在一起呈平衡狀 態，A、B 兩木塊的重量分別為 w、5w 而θ＝37°，則下列敘述何者 為真？ (Ａ) B 對 A 的正向力為 0.6w (Ｂ) B 對 A 的摩擦力為 0.8w (Ｃ) B 對 A 的作用力為 w (Ｄ)地面對 B 的正向力為 6w (Ｅ)地面對 B 具有靜摩擦力，故 B 不致於滑動。
15. 圖中質量為 m 與 2m 的物體用細繩連接跨過定滑輪，不計任何摩擦力 及繩與滑輪的質量。 m 最初在地面，而 2m 由距離地面高 h 處釋放，
則下列敘述何者正確？ (Ａ) 2m 在落地前的加速度為 3
g (Ｂ) 2m
在落地前繩的張力是 3
mg (Ｃ)釋放後至兩者達相同高度歷時 g
h 3
(Ｄ) m 可達距地面的最大高度是 3
h
4 (Ｅ) m 由開始向上到最高點，
加速度均為 3
g。
16. 物體以 20 m/s 沿斜角 37°粗糙斜面上滑，上滑時間與下滑時間之比為 1：2，則 (Ａ)滑回原處時，速度大小為 15 m/s (Ｂ)動摩擦係數μk＝
20
9 (Ｃ)上滑時加速度大
小為25
24g (Ｄ)下滑加速度大小為 25
6 g (Ｅ)設 g＝10 m/s2，上滑最大位移為 25 m。
三、非選題：
1. 物體靜置於光滑水平面上，同時受兩固定力作用，其中一力為 20 3 N 向東偏南 60°，
另一力為 40N 向北。若物體質量為 5kg，則：
(１)物體加速度大小為________m/s2。
(２)在受力 10 秒後，物體的瞬時速度大小為________m/s。
2. 一個熱氣球正以 1
10 g 的加速度上升，g 為重力加速度。若浮力不變，則從氣球拋出總質 量 1
10 的物體後，加速度改變成________。
3. 如圖所示，設所有表面光滑，則 10 kg 物體的下滑加速度 a＝________m/s2，繩子張力 T＝________N。（g＝10 m/s2）
4. 如圖所示，m1 和 m2 兩物體以力常數 k 之理想彈簧相連接，置於斜 角 θ＝30°之光滑斜面上，受平行斜面向上的固定力 F 作用，在斜面 上作等加速度運動，若 m1＝4 kg，m2＝6 kg，F＝100 N，彈性常數 k＝10 N/cm，g＝10 m/s2，則：(１)整個系統向上的加速度為
________m/s2。(２)彈簧之伸長量為________cm。
5. 六個相同的木塊，每個質量均為 10 公斤，置放在平滑的水平 桌面上。以 30 牛頓的水平恆力 F 作用在第 1 塊木塊上，其方 向如圖所示，求：(１)每一塊木塊所受合力的量值為________
牛頓；(２)第 4 塊木塊作用在第 5 塊木塊的力為________牛頓。（g＝9.8 公尺／秒2） 6. 一條均質的繩子，A、B 兩端分別施以 F 與 2F 之拉力，
使其沿水平移動，如圖。若繩上一點與 A、B 兩端之距離 比為 2：3，則此點的張力為________。
7. 一木塊沿著一斜面以等加速運動下滑。若斜面的傾斜角為 30°，木塊沿斜面 下滑的加速度為g
3，（其中 g 為重力加速度），則動摩擦係數μk＝______。
8. 一單擺，擺錘質量為 m，在最大擺角為θ時，其：
8. 一單擺，擺錘質量為 m，在最大擺角為θ時，其：