物理科學能力競賽複試試題一

九十九學年師大附中校內自然學科能力競賽

物理實驗試題

實驗器材： 彈簧×2 碼錶×1 支撐架×1 長尺(100cm)×1 砝碼數個 勾碼 ×1 方格紙 電子秤（共用） 1.請假設重力場強度 g 值為 9.8 m/s2_。 2.共提供兩條彈簧，請自行決定使用一條或兩條，串聯或並聯。 試題： 第一部分： 1、請利用虎克定律設計一實驗求出器材中彈簧彈力常數之大小。 請詳述實驗步驟，改變3 種不同質量，以圖示與表格紀錄 所測之數據。(10%) 第二部分： 1、請推導簡諧運動中彈簧振動週期(T)與彈力常數(K)，質量 (m)之關係。(5%) 2、利用上題所推得之彈簧之關係，設計一實驗求出彈簧彈力常 數之大小。請詳述實驗步驟，改變3 種不同質量，以圖示 與表格紀錄所測之數據，利用線性回歸法求出彈簧彈力常 數之大小。(15%) 3、若考慮彈簧之質量，則彈簧振動週期(T)與彈力常數(K)之關 係公式中的m 應換成 m+meff，meff為彈簧的有效質量，試 根據第上題中的數據，求meff。(10%) 4、測量彈簧質量 ms，求meff / ms的比值。(5%) 1

5、理論上，上題中求的這個比值應為多少？請說明你的理由。 (5%)

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物理實驗試題 第一題答案卷

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