範圍：翰林版(二 B)下 8-1~9-5 本試卷共 3 頁，另附答案卡、答案卷 一、單選題(每題 4 分，共 60 分) （以下重力加速度 g＝10 m∕s2） 01.一質量為 3.0 kg 的木塊上端繫一細繩，手持細繩另一端施力 40 N 往上拉，如右圖所 示。已知重力加速度 g＝10 m∕s2，則木塊移動 1.5 m 的過程中，合力作功大小為何？ (A)15 (B)30 (C)45 (D)60 J 02.將一彈簧由自然長度緩慢拉長 2 cm 須作功 2 J，若再緩慢拉長 4cm 時，應再作功多少？ (A) 8 (B)16 (C)32 (D)64 J 03.一質量為 m 且粗細均勻的繩子，繩子的總長度為 ，其中有 置於一光滑水平桌 面上，其餘 懸吊於空中，如右圖所示。設重力加速度為 g，今施一力 F 很緩慢地 將繩子全部拉到桌面上，則施力所作的功為何？ (A) mg (B) mg (C) mg (D) mg 04.某生坐在滑板上，沿長為 9.0 m、傾斜角為 37之草地斜坡自靜止下滑，如右圖所示。 若該生與滑板總質量為 50 kg，滑板與草地的動摩擦係數為 0.50，則滑板抵達斜坡底端 時之速率為何？ (A)4 (B)6 (C)8 (D)10 m/s 05.質量為 2.0 kg 的木塊受到與水平面成 53 的拉力 F 作用， 以等速率在動摩擦係數 μk＝0.50 的粗糙水平面上直線移動， 如右圖所示。若位移為 3.0 m，則合力作功多少？ (A)18 (B)-18 (C)9 (D)0 J 06.假設一船在航行，所受的阻力與速率成正比。若船在等速航行時，所需之功率變為原 來的 16 倍，則船速應為原來的多少倍？(A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 6 。 07.質量 2.0 公斤之物體，由靜止開始，鉛直落下 5.0 公尺的瞬間，重力對該物作功之功 率為 (A) 20 (B)100 (C)150 (D)200 瓦特 08.下面哪一項不是保守力的特性? (A)作功大小和位移有關 (B)作功大小和移動路徑無關 (C)物體受力，只有保守力作功則力學能守恆 (D)力的大小和位移成正比 09.已知地球表面的重力加速度為 g，地球的半徑為 R，若以距地表 2R 處為零位面，則 質量為 m 的物體在距地表 R 處，重力位能應為何？ (A) － 1 6 mgR (B) － mgR (C) mgR (D) －mgR 。 10.一質量 3 kg 的物體連接於彈性常數 100 N∕m 的彈簧上，並可在光滑水平面上，離平衡 點為 0.5 m 的範圍內來回振動，則物體自 0.3 m 移動至－0.5 m 處，彈力對物體所作的 功為何？(A)8 (B)-8 (C)12.5 (D)-12.5 J 11.質量為 1.0 kg 的球，在離地面高 5.0 m 處以初速 v0＝10 m∕s 斜向上拋出，不考慮空氣 阻力。若球可達到的最大高度為 8.2 m，則速率為 8 m∕s 時，離地面多高？ (A)4.2 (B)5.6 (C)6.8 (D)7.4 m 12.一擺長為 R 的單擺懸於牆上 O 點，在 O 點的正下方距離 H 處（H＜R）有一水平細 桿 O'，細桿垂直進入牆面，今拉擺錘至擺線呈水平後放開，如下圖所示，若要擺錘在 細桿擋住擺線後，恰好能繞細桿作完整的圓周運動(用最小速度繞完)，則 H 應該是多少 倍的 R? (A)0.2 (B)0.3 (C)0.5 (D)0.6 13.有一輕彈簧置於光滑水平桌面上，一端固定於牆壁，其彈性常數為 100 N∕m，有一質量為 1 kg 的木塊以速率 4 m∕s，沿彈簧軸線方向撞擊彈簧的 另一端，則彈簧的最大壓縮量為何？ (A) 1.6 (B) 0.8 (C)0.4 (D) 0.2 m。 14.地球的質量為 M、半徑為 R。一質量為 m 的人造衛星置於地球表面上，已知重力常 數為 G，則欲將人造衛星發射至離地球無限遠處，求發射此衛星所需之動能為多少？ (A) (B) (C) (D) 15.從比水平地面高 100 m 的崖頂水平拋出一顆質量為 600 g 的籃球，籃球初速率為 20 m∕s。當籃球擊中地面前瞬間，測得速率為 30 m∕s ，則墜落過程中籃球損耗的總力學 能為多少？ (A) 150 J (B) 300 J (C) 450 J (D) 600J 二、多選題(16-17 每題 5 分，18-22 每題 4 分，共 30 分，答錯一選項倒扣 1/5 題分) 16.一汽車總質量（包含駕駛）為 1000 kg，輸出 8000 W 的功率時，可以維持在平路 53o F 第一頁
彰化縣私立精誠中學
108 學年度第二學期第二次段考 高二(自)物理科試題
上以 10 m∕s 等速率行駛。假設汽車行進時受到的阻力量值固定不變，重力加速度 g ＝10 m∕s2，則汽車以 10 m∕s 的速率沿 30 的公路斜坡向上行駛 3 秒鐘，試問下列 敘述何者正確? (A)汽車動能為100000J (B) 3 秒內增加的位能為 150000J (C)在平地上開車所受的阻力是800N (D)沿 30斜面等速上升時，汽車出力 5000N (E)承(D)，汽車的瞬時功率50000W。 17.物體在一直線上運動，受一外力作用，其力與位置的關係線，如圖所示。下列的敘述 ，何者正確？ (A)物體由 x＝0 移動至 x＝2 m，外力對物體作正功 (B)物體由 x＝2 m 移動至 x＝4m，外力對物體不作功 (C)物體由 x＝4 m 移動至 x＝6 m，外力對物體作負功 (D)物體由 x＝6 m 移動至 x＝8 m，外力對物體作負功 (E)物體由 x＝0 移動至 x＝8 m，外力對物體作功為 20 J。 18.用繩鉛直懸掛一質量為 2 kg 之木塊，施以向上的外力 F，使木塊由靜止開始作加速度 a＝3 m∕s2 的等加速運動，則下列敘述，何者正確？ ( g＝10 m∕s2 ) (A)所施加的外力量值為 26 N (B)外力作用在 4 秒內的平均功率為 36 W (C)外力作用在第 4 秒時的瞬時功率 312 W (D)重力作用在 4 秒內的平均功率為－120 W (E)重力作用在第 4 秒時的瞬時功率為－240 W。 19.若地球的半徑為 R，質量為 M，地表上的重力加速度為 g，重力常數為 G。一人造衛 星 的質量為 m，則下列敘述何者正確？ (A)在地面尚未發射前，此人造衛星的總力學能為－
GMm
R
(B)自地表發射至距地表 R 處，使之作圓周運動，所需供應的能量為3GMm
4 R
(C)同選項(B)，所需供應的能量為3
4
mgR (D)若將距地表 R 處運轉的衛星改送至距地表 2R 處運轉，需再供應的能量為GMm
6 R
(E)若此衛星在距地表 2R 處運轉，則其動能為GMm
6 R
。 20.一人造衛星環繞地球作圓形軌道運行，若持續受到微小摩擦力的作用，它的什麼量會 漸漸減少？ (A)動能 (B)重力位能 (C)動能與重力位能的和 (D)向心加速度的量值 (E)它與地心的距離。 21.水上遊樂區的水池上面，架設有高度相等的甲與乙兩個斜面滑梯水道。有一小孩先後 自甲、乙水道的頂端下滑入池，所花的時間分別為 ta 與 tb，剛入池時的速率分別為 va 與 vb。若摩擦力可忽略，下列敘述何者正確？ (A) ta＞tb (B) ta＝tb (C) ta＜tb (D) va＞vb (E) va＝vb 22.如下圖所示，質量 M 之均勻方形盒靜置於光滑的水平面上，自其頂部的中央 A 點， 以長度 5.0 cm 之細繩懸吊一質量 m＝ 的質點，開始時該質點靜止且繩與鉛直線夾 角 為 37，A 點的 x 坐標 O 取為原點。對靜立地面的觀察者而言，下列敘述何者 正確？ (A)整個系統的動量守恆 (B)整個系統的質心位置固定 (C)整個系統質心的 x 坐標固定在－0.75 cm (D) m 質點擺到最低點時，m 質點的速度為 3.9 cm∕s (E) m 質點擺到右邊最高點時，M 方形盒向左移 1.5 cm。 三、計算題(共 10 分，以原子筆或簽字筆書寫於非選題答案紙上) 如下圖所示，設平面 AB 與半圓曲面 BCD 均為光滑面，曲面半徑為 r。若欲使自 A 點 發射質量為 m 之小物體，經 B、C、D 各點後落回 A 點，重力加速度為 g，已知物體 第二頁 第三頁由D 點射出的速度為
23.小物體於 D 點時受到曲面的正向力量值為若干？
