第二章 力與運動
2 - 1 牛頓第一運動定律 一.慣性： 1.定義：物體具有維持原來運動狀態的特性。 2.生活中的例子： (1)公車剛啟動時，乘客會往後仰；煞車時，乘客會往前傾。 (2)用力抖動衣服，可將衣服上的灰塵抖掉。 (3)揮動水彩筆，手突然停止，筆上的墨水會灑出。 (4)用力抽出桌巾，桌巾上的物體不會隨桌巾移動。 (5)往北行駛的車子，突然往東轉彎，車上的人會往北方傾斜。 二.牛頓第一運動定律： 1.內容：物體於不受外力或合力等於零的情形下，則該物體會有靜者恆靜，動者恆作 等速度運動，又稱之為慣性定律。 2.生活中的例子： (1)靜置在桌上的玻璃杯與浮在水面上的球，其所受合力均等於零，所以均維持靜止 狀態。 (2)在太空中行駛的太空船，若引擎突然失去動力，於沒有星球引力的作用時，太空 船將會維持原來的速度，並以直線前進，直到有其他外力干擾。 (3)當車子前進時，若車子的動力、地面摩擦力與其他阻力的合力等於零，則車子將以 等速度前進。 (4)公車剛啟動時，乘客會往後仰；煞車時，乘客會往前傾。 1.一物體若同時受到許多力作用，但這些力之合力為零，則此物體是何種狀態？ (A)必 定靜止 (B)必定在運動 (C)維持原狀態 (D)速度會逐漸變小。 2.一物體一直靜止不動，則下列何者錯誤？ (A)它的速度為零 (B)沒有加速度 (C)作用於 物體的合力為零 (D)物體必不受任何力的作用。 3.一汽車在筆直粗糙的水平公路上行駛，速率表上顯示出穩定的 60 km hr ，則此汽車所 受合力的方向為何？ (A)向前 (B)向後 (C)側面方向 (D)合力為零。4.根據牛頓第一運動定律可知，當物體不受外力作用或受外力作用但合力為零時，物體 將維持何種運動狀態？ (A)靜止或等速度運動 (B)等速率運動 (C)等加速度運動 (D)圓 周運動。 5.下列各種敘述的例子中，與慣性無關的是 (A)賽車手在賽道上急速地右轉，身體左傾 (B)投手將球以水平方向投出，球離開手後仍會往前飛 (C)猜硬幣正反面時，上拋一 枚硬幣，再讓它落在手掌上 (D)掛在架上的棉被，以棍子拍打出灰塵。 6.下列有關牛頓第一運動定律的敘述中，錯誤的是 (A)又稱為慣性定律 (B)物體不受外 力作用，靜止的物體仍保持靜止，運動中的物體作等速度運動 (C)物體所受作用力合 力為零，靜止的物體仍保持靜止，運動中的物體作等速率運動 (D)公車突然緊急煞 車，乘客會向前傾，乃是慣性存在的實例。 7.(甲)行駛中的車輛，其車輪上的泥漿，延車輪的切線方向飛出(乙)手重拍桌面，手掌 會感覺到痛(丙)在等速度行進的車廂中，上拋一顆球，球仍落於原處(丁)推動玩具車， 行進一段時間後漸漸減速至停止。以上哪些例子是遵守牛頓第一運動定律的觀察結果 (A)甲乙 (B)甲丙 (C)乙丙丁 (D)甲乙丙丁。 8.洗手之後只要甩甩手，就能將手上的水滴甩掉，這是利用水滴運動時的哪一種特性？ (A)塑性 (B)慣性 (C)延展性 (D)惰性。 9.當物體所受合力為零時，其運動狀態必為下列何者？ (A)靜止不動或等率度運動 (B) 靜止不動或等率率運動 (C)原地轉動 (D)靜止不動。
10.如下圖，AB BC 間皆為完全光滑面，球由 A 點自由滑下，不計空氣阻力，試回答 下列問題： (1)球自 A 點落至 B 點時，速度大小有何變化？ (A)變大 (B)變小 (C)不變 (D)加速度 為0。 (2)球自 B 點滾至C點期間，所受合力方向為何？ (A)向右 (B)向左 (C)向下 (D)所受 合力為0。 (3)球滾至 B 點與C點時，水平方向之速度大小比為何？ (A)1：1 (B)需視 AB 長度而 定 (C)需視BC長度而定 (D)完全無法判斷。 11.物體以相同材質的細繩懸吊，如下圖所示，試根據此圖回答下列問題： (1)當緩慢拉動 A 點時，細繩最有可能斷在哪一點？ (A) A (B) B (C)C (D)都有可能。 (2)當快速拉動 A 點時，細繩最有可能斷在哪一點？ (A) A (B) B (C)C (D)都有可能。 (3)承上題，此現象可以下列何種定律解釋之？ (A)質量守恆定律 (B)定比定律 (C)慣性 定律 (D)虎克定律。 12.今有一小球自左邊斜面上的O點自由滑下，經水平面後分別爬上 A 、B 、C三斜面， 如下圖所示，試依據此圖回答下列問題：(已知各斜面均為完全光滑面) (1)小球在哪一斜面爬升的高度最高？ (A) A 斜面 (B) B 斜面 (C)C斜面 (D)三斜面一 樣高。 (2)小球在哪一斜面爬行的距離最長？ (A) A 斜面 (B) B 斜面 (C)C斜面 (D)三斜面一 樣長。 13.騎師表演騎術時，自等速運動的馬背上跳起，若騎士跳起的瞬間馬因受驚嚇而加速 向前奔跑，則觀眾最可能看到下列哪一情形？ (A)騎士摔落在馬前方 (B)騎士摔落在 馬後方 (C)騎士又坐回馬背上 (D)騎士停留在半空中。
(A) (A) (B) (A) (B) (A) (C) (B) (C) (B) (D) (C) (D) (C) (D) (D) 14.一把傘掛在公車內(車內無風，傘可自由擺動)，若以左為東方，則傘擺動情形為哪 一個圖時，可代表此公車正向西方啟動？(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)無法判斷。 (甲) (乙) (丙) 15.公車天花板上懸吊著一單擺，當公車起動時，擺錘往東擺高，則公車應是開往哪個 方向？ (A)東方 (B)西方 (C)南方 (D)北方。 <Homework 2-1> 1.一輛汽車在公路上等速行駛，下列敘述何者正 確？ (A)不受任何外力作用 (B)受外力作用， 合力 不為 零 (C)受外力作用，合力等於零 (D)受外力作用，加速度不是零。 2.右列四張v t 圖中，哪些表示車子所受的合力 為零？ (A)甲乙丙 (B)甲乙丁 (C)丙丁 (D)甲乙。 3.大氣穩定下，一雨滴自靜止落下，起初為等加 速度運動，最後為等速度運動，主要理由為 何？ (A)所受浮力為零 (B)壓力變小 (C)溫度變 高 (D)受到空氣阻力。 4.下列何種物體所受的合力不等於零？ (A)僵持 不分勝負的拔河比賽中的繩索 (B)高速公路上 沿直線以等速度行駛的汽車 (C)在草地上滾動 至停下過程中的皮球 (D)等速度落下中的雨滴。 5.若在水平面上，有一盛水的燒杯向右做等速度運動，則此燒杯內水面的狀態最可能為 下列何種圖形？ (A) (B) (C) (D)
6.下列有關牛頓第一運動定律的敘述中，正確的是 (A)只有當物體所受合力不等於零時， 速度才不為零 (B)靜置在水平桌面上的物體，不受任何外力作用 (C)當物體不受任何 外力作用時，必為靜止狀態 (D)伽利略的實驗結果，必須是在沒有摩擦力的假設下 進行才能得到。 7.如右圖所示，三木塊上下疊立於水平桌面上，今以木槌急 速敲擊最下層的木塊C，則上方的 A 、B 兩木塊將如何運 動？ (A) A 、 B 均垂直落下 (B) A 、 B 均向左傾倒 (C) A 垂 直落下， B 向左傾倒 (D) A 向左傾倒， B 垂直落下。 8.緊急煞車時，汽車前座的駕駛或乘客如果沒有綁安全帶，很容易往前撞上擋風玻璃， 甚至飛出車外。請問這可以用下列何種定律來解釋？ (A)萬有引力定律 (B)牛頓第一 運動定律 (C)質量守恆定律 (D)等加速度定律。 9.猴子搖動果樹，可以使成熟的果實脫離果蒂而落下。這過程合乎下列哪一個定律？ (A)慣性定律 (B)等加速度定律 (C)質量守恆定律 (D)振動定律。 10.下圖為一杯水置於不同移動狀態中的車輛，試回答下列問題： (1)若此車輛以等速度運動，則杯內的水面會呈何種狀況？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 (2)此車輛原本向右以等速度運動，但突然加快速度，則杯內的水面會呈何種狀況？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 (3)此車輛原本向右以等速度運動，但突然緊急煞車，則杯內的水面會呈何種狀況？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 11.小明 在杯子上 放一片紙板 ， 並在紙板上放置一枚硬幣，如右圖所示。試根據此圖，回答下列問題： (1)向右急速拉動紙板時，下列何者為硬幣的運動情形？ (A)在原處飄浮 (B)向上彈起 (C)隨紙板向右運動 (D)在原處垂直落下至杯內。 (2)向右緩慢拉動紙板時，硬幣的運動情形為下列何者？ (A)在原處飄浮 (B)向上彈起 (C)隨紙板向右運動 (D)在原處垂直落下至杯內。 12.小明想了解「如果物體不受外力作用，或受外力作用但合力為零時，則靜止的物體 仍然保持靜止，運動中的物體必沿著一直線做等速度運動」的意涵。於是他便選擇在 往北等速度行駛的火車上進行試驗。試根據上述說明，回答下列問題： (1)小明垂直向上拋出一個小球，當球落下時，會落在小明的哪個方向？ (A)前方 (B) 後方 (C)無固定方向 (D)所站立的地方。 (2)小明在火車上做跳躍動作，當他跳起，再落下時，他將會落在哪個方向 (A)原本位 置的前方 (B)原本的位置 (C)原本位置的後方 (D)原本位置的前方或後方皆有可能。 13.下列哪一個物體不遵守牛頓第一運動定律？ (A)投手投出之快速直球 (B)公路上等速 前進的汽車 (C)靜止於桌面上的蘋果 (D)空氣中等速落下的雨滴。
14.一小石子重 5 公斤，將其投入一游泳池中，則它以等速度下沉，試問此時小石子所 受的合力為何？ (A)0 (B)2.5 (C)5 (D)10 公斤重。 15.如圖，一小鋼珠由圖中的斜面上 A 處向下滑， 並滑到另一斜面，若摩擦力可忽略，則小鋼珠 在右 邊斜 面上 滑過 的長 度應 為幾 公分 ？ (A)40 (B)25 (C)24 (D)15。 16.中的公車，天花板上懸吊著一單擺，當公車緊急煞車時，擺錘往北擺高，則公車原 來應是往哪個方向行駛？ (A)東方 (B)西方 (C)南方 (D)北方。 17.下列何者為牛頓第一運動的正確敘述？ (A)要使一物體維持原本的運動狀態，必須 有一個恆力一直作用於其上 (B)物體若不受外力作用，則靜者恆靜，動者恆沿一直線 做等速度運動 (C)一運動中之物體，除非有任何因素使其加速或減速，否則其速度永 遠不會改變 (D)任何一個作用力都有一個反作用，兩者同時發生、同時結束。 18.下列哪一位科學家經由實驗和觀察，建立了物體慣性的觀念？ (A)伽利略 (B)牛頓 (C)阿基米德 (D)庫侖。 19.一塑膠小球落入油槽內，在油中以等速率下降，若此時小球只受重力( )W 及油之浮 力( )F 作用，則W與 F 之比較為何？ (A)W F (B)W F (C)W F (D)因不知球的 體積和油的密度，故無法比較。 20.運動中的物體如果不受任何外力與摩擦力作用，其運動狀態將有何變化？ (A)靜止 不動 (B)做等速度運動 (C)速度會越來越慢 (D)速度會越來越快。 21.若一物體同時受到許多力的作用，且這些力的合力為零，則此物體運動狀態為何？ (A)靜止 (B)等速度運動 (C)靜止或等速度運動 (D)等加速度運動。
2 - 2 牛頓第二運動定律 一.外力對物體運動狀態的影響：根據牛頓第一運動定律可知，物體於不受外力作用或 所受合力等於零時，其物體會維持原來的運動狀態，即是靜者恆靜，動者恆作等速 度直線運動；若物體受到了外力作用或所受合力不等於零時，其運動狀態就會發生 改變，會有下列三種情形： 1.只有速度大小發生改變，但方向不變；如直線加速度運動或直線減速度運動。 2.只有方向改變，但速度大小不變；如等速率圓周運動。 3.方向與大小同時改變；如隨手丟出的一顆棒球。 4.當物體的速度發生改變時，該物體就是做加速度運動；因此，當物體受外力作用時， 就會產生一個加速度。 二.牛頓第二運動定律： 1.內容：物體受外力作用時，會沿著作用力的方向產生一個加速度( )a ；而該加速度 ( )a 的大小與此作用力( )F 的大小成正比。 2.關係式：F m a 外力 質量 加速度。 3.單位： (1)F牛頓( )N 、m公斤( )kg 、a加速度(ms2)。 (2)F達因(dyne)、m公克( )g 、a加速度(cms2)。 4.F m a的關係曲線圖： (1)當質量( )m 一定時，作用力( )F 與加速度( )a 成正比；其F a 圖為一通過原點的 直線，如圖 2 1 。兩物體之F a 關係圖，如圖 2 2 。 圖 2 1 質量一定的F a 圖 圖 2 2 兩個不同質量(m1 m2)物體的F a 圖 (2)當外力( )F 一定時，質量( )m 與加速度( )a 成反比；其 m a 圖為一平滑曲線，如 圖2 3 。兩物體之 m a 關係圖，如圖 2 4 。
圖2 3 外力一定的 m a 圖 圖 2 4 受不同外力(F2 F1)的兩物體之 m a 圖 (3)當加速度( )a 一定時，作用力( )F 與質量( )m 成正比；其F m 圖為通過原點的一 直線，如圖2 5 。兩物體之F m 關係圖，如圖2 6 。 圖2 5 質量一定時的F a 圖 圖2 6 不同加速度(a1a2)物體的F m 圖 5.生活中的例子： (1)在超級市場推著購物車時，所施的推力愈大，車子所產生的加速度愈大；但隨著 放入購物車的物品愈多，車子的總質量愈大，於相同推力下，所產生的加速度 愈小。 (2)當運動的物體不再受推力作用時，物體會逐漸減速終至停止，此乃因為物體受地 面摩擦力作用產生相反方向的加速度，故使物體逐漸減速，最後靜止。 (3)將物體鉛直上拋後，物體受到地心引力而產生向下加速度，使物體往上的速度逐 漸減小；當物體上升到最高點時，瞬間的速度等於零，準備以往下加速度掉落 ， 故速度又逐漸變大，直到落到地面。 (4)用力揮球棒打擊飛來的球時，球受到反方向的外力作用，於短時間內往反方向飛 去，此乃因為球受到打擊的外力作用而產生反方向的加速度，使球在短時間內 改變速度。 1.若物體的質量為300kg，置在光滑平面上，欲使其產生加速度5 ms2，則需施力多少 牛頓？ (A)1500 (B)1000 (C)300 (D)150。 2.一物體受數個力作用而產生加速度運動，則下列敘述中，正確的是 (A)物體的速度方 向必與合力方向相同 (B)物體的速度方向必與合力方向互相垂直 (C)物體的加速度方 向與合力方向互相垂直 (D)物體的加速度方向必與合力方向相同。
3.下圖為探究牛頓運動定律的實驗結果。若M 、1 M 、2 M 分別代表三個物體的質量，試3 利用此圖，判斷這三個物體質量大小關係為何？ (A)M3 M2 M1 (B)M1M2 M3 (C)M3 M1M2 (D)M1M3M2。 3.下列關於牛頓第二運動定律的敘述中，錯誤的是 (A)物體所受外力 的合力如果不為零，則會沿著合力的反方向產生一個加速度 (B)在公制單位中，力的 單位用牛頓( )N ，加速度的單位用公尺秒2 (m 2) s (C)物體的加速度大小跟所受外力 的合力成正比 (D)物體的加速度大小跟本身質量成反比。 4.下列何種現象可用牛頓第二運動定律解釋？ (A)快速跑達終點時，無法立刻停下 (B) 搭公車時，緊急煞車時，人會往前傾 (C)自由落體的速度越來越快 (D)抖動衣服可除 去衣服上的灰塵。 5.將一棒球鉛直上拋，當達到最高點時速度為零，繼而下墜至原處。若空氣阻力忽略不 計，則下列關於棒球運動情形的敘述中，正確的是 (A)在最高點時靜止，加速度為 零 (B)上升和下降的過程中，加速度的大小和方向都相同 (C)上升時，加速度的方向 與速度方向相同 (D)上升時加速度的方向向下，下降時加速度的方向向上。 6.某物體在光滑水平面上受外力作用，其速度與時間的關係如圖所示，則在哪一時刻該 物體所受的合力最小？ (A)1 秒 (B)3 秒 (C)5 秒 (D)6 秒。
7.在十字路口，綠燈一亮，機車和卡車一齊衝出，且同時通過下一個十字路口，試問哪 個車子引擎所發動的力量較大？ (A)機車 (B)卡車 (C)一樣大 (D)無法判斷。 8.對同一物體分別施以定力F 、1 F 、2 F ，所測得加速度分別為3 a 、1 a 、2 a ，若3 F ：1 F ：2 3 F ＝1：2：4，則a ：1 a ：2 a 為何？ (A)1：4：16 (B)16：4：1 (C)4：2：1 (D)1：3 2：4。 9.一卡車總重 3.5 公噸，以等速度 36 km hr 行駛，前方突然出現一不明障礙物，司機看 到障礙物到踩煞車期間需經0.5 秒反應，踩煞車後，車子於 2 秒內停止，關於此運動 過程，何者正確？ (A)煞車期間車子加速度18ms2 (B)煞車期間車子所受的阻力為 17500 牛頓 (C)從看到障礙物到完全靜止，車子共向前移動了 54 公尺 (D)煞車期間， 車子與地面間的摩擦力與車子運動方向相同。 10.下列何者為力的單位？ (A)公克 (B)公尺 (C)牛頓 (D)秒。 11.甲、乙兩物體質量比 3：2，沿運動方向分別受力F 及1 F 作用，甲在 2 秒內速度由2 2 m s 變成3ms ，乙在 3 秒內速度由6ms 變成9ms 。則F ：1 F ＝？ (A)1：1 (B)2：32 (C)3：4 (D)4：3。
12.一質量20kg的玩具車以10 m s 的速率在光滑水平面上做等速度運動，現施一水平力 使其速率在2 秒內增至 20 m s ，試回答下列問題： (1)在受力作用的最初 2 秒內，玩具車的平均加速度大小為多少ms2？ (A)1 (B)5 (C)10 (D)20。 (2)此玩具車所受之水平力大小為多少牛頓？ (A)10 (B)100 (C)200 (D)400 牛頓。 13. A 、B 兩木塊靜置於無摩擦的水平桌面上，如圖所示， A 、B 兩木塊質量分別是 6 公 斤、4 公斤，若從左側以 100 牛頓的定力沿水平方向推動木塊，試回答下列問題： (1)兩木塊整個運動的加速度為多少m 2 s ？ (A)10 (B)16 (C)25 (D)100。 (2) A 對 B 的作用力大小為多少牛頓？ (A)10 (B)40 (C)60 (D)100。 14.一質量為 10 公斤的玩具車位於光滑的平面上，若它同時受到向左 60 牛頓和向右 30 牛頓的力，則此玩具車的加速度大小為多少ms2 ？(A)0 (B)3 (C)6 (D)9。 <Homework 2-2> 1.某廠商正在進行汽車性能檢測，技師將汽車甲吊到距地面 45m高的地方，如圖所示，若一切阻力可忽視，試回答下 列問題：(g 10ms2) (1)甲車從高處被釋放到落至地面共需多少時間？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 秒。 (2)以 30 m s 的速率前進的乙車(質量1000kg)，在發現甲車落下瞬間開始煞車，結果 甲車落地瞬間乙車也剛好煞停，試問地面提供予乙車之摩擦阻力為何？ (A)7500 (B)10000 (C)15000 (D)30000 牛頓。
2.一輛質量為 1500 公斤的小轎車，在水平路上以 30 m s 的速度行駛。突然有一顆球從路 旁滾出，小轎車必須在3 秒內煞車停止。若轎車煞車時路面所提供的摩擦力大小固定 則在這段煞車期間，小轎車所受的摩擦力大小為何？ (A)15000 (B)1500 (C)150 (D)15 牛頓。 3.有一個 5 公斤的物體，受到一個 8 公斤重的作用力垂直向上拉舉，試問此物體所產生 的加速度大小為多少ms2 ？(1kgw10 )N (A)0.6 (B)1.6 (C)6 (D)16 ms2 。 4.一汽車的質量為 1500 公斤，正以 30 m s 的速率行駛於公路上，今欲使該車在 3 秒內 煞住停止，則地面必須提供多大的摩擦力？ (A)15000 (B)45000 (C)67500 (D)162000 牛頓。 5.已知外太空中無重力，在一太空船內的太空人以 10 牛頓的力推動質量 0.2 公斤的物 體，求此物體的加速度大小為多少ms2 ？ (A)0 (B)0.02 (C)2 (D)50。 6.一物體在光滑水平面上做等速度運動，速度大小為 5m s ，今受一與運動方向同向之 水平力作用2 秒後，共移動了 30 公尺，若物體質量為2kg，試回答下列問題： (1)物體產生的加速度大小為何？ (A)5 (B)10 (C)15 (D)20 ms2 。 (2)物體所受之水平力大小為何？ (A)10 (B)20 (C)30 (D)40 牛頓。 7.某質量為5kg的物體以 3m s 的速度做等速度運動，經一作用力 沿運動方向施力2 秒後，物體的速度增加至 9 m s 。則下列有關 物體運動的敘述中，正確的是 (A)物體產生的加速度為4.5ms2 (B)物體所受的作用力為20N (C)若施力持續 4 秒時，此物體的瞬時速度為12 m s (D)若施力持續 4 秒時，物體的位移為36m。 8.物體置於水平桌面上，施以水平力 F ，若計入摩擦力，則 F 與加速度a的關係圖應為 下列何者？ (A) A (B) B (C)C (D)無法判定。 9.如圖，有一部大卡車在路途中發生故障，後 面有一轎車幫忙推車，已知原本轎車自己 行駛時，加速度可達4.5ms2，現在要幫忙 推大卡車，而大卡車的質量是轎車的2 倍，若不考慮摩擦阻力，且施力大小不變， m
10.一輛質量為2000kg的砂石車以 30 m s 的速度行駛，當它緊急煞車後經 5 秒即完全停 止，其速度( )v 與時間( )t 的關係如下圖，則下列敘述中，錯誤的是 (A)砂石車的煞車 過程為等加速度運動 (B)在第 3 秒時，砂石車的速度為12 m s (C)砂石車在煞車期間 的加速度為5ms2 (D)砂石車在煞車期間所受的阻力大小為 12000 牛頓。 11.質量80kg 的物體在做直線運動，其初速度大小為10 m s ，經固定之摩擦阻力作用， 4 秒後物體停止不動，則此摩擦阻力的大小為多少牛頓？ (A)200 (B)100 (C)50 (D)10 牛頓。 12.一輛質量為4000kg的貨車，煞車時可產生100000 牛頓之 固定阻力，若此貨車在路上以速率 20 m s 行駛時，欲於 2 秒 鐘 內 緊 急 煞 停 ， 則 此 貨 車 最 多 可 載 貨 多 少 公 斤 ？ (A)10000 (B)6000 (C)4000 (D)2000。 13.質量 Y 的甲物體受水平力 F 的作用下，加速度為a ，如1 圖(一)，質量 2Y 的乙物體受水平力 F 的作用下，加速度 為a ，如圖(二)，若將甲、乙兩物體綁在一起，並受水平2 力3F的作用下，如圖(三)，則其加速度為何？ (A)3a (B)1 1 2 1 2 3a a a a (C) 11 22 a a a a (D)2a 。2 14.以同樣大小的力沿著同一方向分別作用於原靜止的兩物體 A 及 B ，使其在水平面上 運動，測得其在相同的時間內，兩物體運動距離比d ：A d ＝2：3，則 A 、 B 兩物體B 之質量比m ：A m 應為何？ (A)2：3 (B)3：2 (C)4：9 (D)1：1。B 15.某物體質量為 12 公斤，靜置於無摩擦力的水平面上，受 60 牛頓的水平拉力作用， 則下列敘述中，正確的是 (A)物體產生的加速度大小為5 ms2 (B)3 秒後其瞬時速度大 小為 20 m s (C)若物體質量越小，加速度也會越小 (D)除去水平拉力後，物體會做等 加速度運動。 16.質量2kg的物體受力作用時，其速度與時間的關係 如表所示，則作用於物體的力量為多少N ？ (A)0.5 (B)1 (C)2 (D)4。 17.將某一物體置於光滑的桌面上，其受到的外力如下圖所示， 1 F 、F 方向平行於桌面、2 F 方向垂直於桌面，假設重力加速3
度(g10ms2)，則下列各項敘述中，正確的是 (A)物體最後延著F 的方向產生一個1 加速度a10 ms2 (B)物體最後延者F 的方向產生一個加速度2 a10 ms2 (C)物體最後 沿著F 的方向產生一個加速度3 a10 ms2 (D)物體維持靜止。 2 - 3 牛頓第三運動定律 一.作用力與反作用力： 1.定義：當一個人穿溜冰鞋面對牆壁，用手推牆壁時；此舉動有幾種力的形成；其中， 若人推牆壁稱之為作用力，則牆壁亦有一力反推於人，稱之為反作用力。 2.關係： (1)大小相等。 (2)方向相反。 (3)作用在同一直線上。 (4)同時產生且同時消失。 (5)如果 A 對 B 稱之為作用力，那麼 B 對 A 則稱之為反作用力；因為力量作用在不 同的物體，所以不能取消。 3.實例： (1)賽跑時，使用起跑架，腳蹬起跑架的力量愈大，則起跑架反施於人的反作用力也
(2)噴射機與火箭將燃燒燃料所產生的大量廢氣向後噴出，藉著噴出廢氣的反作用力 而前進；因此同時間內所噴出的廢氣愈多，推動機體前進的力量愈大。 (3)人於路上前進。 (4)釋放充氣後的氣球，藉由噴出空氣的反作用力使氣球前進。 (5)子彈發射，槍身後退。 (6)直升機轉動螺旋槳時會上升；乃是因為螺旋槳轉動時向下施力於空氣，空氣對螺 旋槳產生向上的反作用力，使機身上升。 (7)游泳時，利用手划水前進。 (8)划船時，利用槳划水前進。 二.牛頓第三運動定律：每施一作用力於物體時，物體必給予施力者一反作用力；且此 作用力與反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直線上、兩者會同時產生同時消 失，但不能抵銷。 1.如果一塊石頭重 400 牛頓，而小偉用手以 475 牛頓之力將石頭向上舉起，則石頭給手 的反作用力為何？ (A)75 (B)400 (C)475 (D)875 牛頓。 2.下列何種是反作用力的現象？ (A)手拍衣服可去掉灰塵 (B)公車前進中突然停止，乘 客則往前傾 (C)大砲發射時砲身後退 (D)一個人的力量可能推動小汽車，但無法推動 大卡車。 3.下列各例中，何者以牛頓第三運動定律解釋最適當？ (A)車子緊急煞車，車上乘客身 體向前傾 (B)用腳踢球，球向前滾去 (C)用力揮動手臂，使沾在手上的水脫離飛出 (D)火箭利用向後噴出氣體的方式向前飛行。 4.下列有關運動定律的敘述中，正確的是 (A)鳥振翅飛行主要是利用慣性 (B)划船前進 主要是利用牛頓第二運動定律 (C)物體的作用力消失時，反作用力存在一段時間 (D) 任何作用力，都有反作用力存在。 5.如下圖，F ：桌面對物體的支撐力、1 F ：物體所受的重力、2 F ：物體壓桌子的力。則3
哪些力彼此之間會互相抵消？哪些力互為作用力跟反作用力？ (A)F 與1 F 可以互相2 抵消，F 與1 F 互為作用力跟反作用力 (B)3 F 與1 F 可以互相抵消，3 F 與1 F 互為作用力2 跟反作用力 (C)F 與1 (F2F3)可以互相抵消，不存在互為作用力與反作用力的情形 (D)不存在力可以互相抵消的情形，F 與1 (F2F3)互為作用力與反作用力。 6.一個木瓜放在桌面上，則木瓜重量的反作用力為何？ (A)桌面受 來自木瓜重量所施的一個向下力 (B)桌面施於木瓜的一個向上作用力 (C)木瓜與桌面 間的摩擦力 (D)木瓜對地球的吸引力。 7.小杜、小文的質量分別為60kg、40kg，兩人站立於無摩擦之地面上互推，試回答下列 問題： (1)小杜與小文所受到的推力大小比為何？ (A)1：1 (B)3：2 (C)2：3 (D)9：4。 (2)小杜與小文因推力而產生的加速度比為何？ (A)1：1 (B)3：2 (C)2：3 (D)9：4。 (3)兩人互推分開後的第 10 秒，小杜與小文的速度比為何？ (A)1：1 (B)3：2 (C)2：3 (D)9：4。 8.如下圖所示，在光滑水平地面上，質量分別為45kg及75kg的小孩與大人坐在滑板上 互推，則當兩人分開瞬間，小孩與大人加速度大小之比為何？(不計阻力與滑板質 量) (A)1：1 (B)5：3 (C)3：5 (D)3：4。 9.下列有關牛頓第三運動定律的敘述中，錯誤的是 (A)作用力 與反作用力大小相等 (B)作用力與反作用力的方向相反 (C)作用力與反作用力必同時 作用在同一物體上 (D)作用力與反作用力同時產生，也同時消失。
10.下列何者是牛頓第三運動定律的現象？ (A)游泳前進時，必須用手或腳撥水 (B)拍打 身上的灰塵使其掉落 (C)受到地心引力的作用，物體落下的速度會加快 (D)搖動果樹， 使果實掉落。 11.下列哪一種作法無法使帆船加速航行？ (A)在船尾加裝一臺大電風扇，並使風扇吹 向帆面 (B)拿起船槳努力划 (C)在船尾加裝一強力馬達 (D)增加船帆的面積與數量。 12.質量比 2：1 的甲、乙兩人在絕對光滑的平面上互推，甲用20kgw之力推乙，乙用 10kgw之力推甲，則下列各項敘述中，正確的是 (A)甲、乙受力比 1：2 (B)當兩人分 開後均作等加速度運動 (C)甲、乙由靜止而得後退之加速度比為 1：2 (D)因兩推力方 向相反，故甲、乙均受10kgw的力。 13.一帆船原本向前航行，今如圖於船尾裝一電風扇使其向後吹風，則船速將如何變化？ (A)減少 (B)增加 (C)不變 (D)不一定。 14.清泉以10kgw的力往上抬一18kgw的水桶，水桶仍靜止不動，則下列敘述何者正確？ (A)水桶所受合力為零 (B)水桶所受合力為8kgw (C)地面給水桶的反作用力為18kgw (D)地面給水桶的反作用力為10kgw。 15.一物體靜置於水平桌面上，如圖所示，若W 為物體所受之重力，1 N 為桌面支撐物體1 之力，W 為物體作用於地球之力，2 N 為物體作用於桌面之力，則下列何者為一對2
作用與反作用力？(A) N 與1 W (B)1 N 與1 W (C)2 N 與1 N (D)2 N 與2 W 。2 16.如圖，在光滑平面上， F 為作用於m 、1 m 系統之外力，2 F 為12 1 m 對m 之作用力，2 F 為21 m 對2 m 之作用力。當 F 沿水平方向向右作用於1 m 上，則1 12 F 與F 之大小關係為何？ (A)21 F12 F21 (B)F12 F21 (C)F12 F21 (D)無法比較。 <Homework 2-3> 1.一個籃球急速撞擊在空中的排球。試比較兩個球相互撞擊的作用力，則下列敘述中， 正確的是 (A)排球比籃球輕，故排球所受的撞擊力比籃球大 (B)籃球比排球速度快， 故排球所受的撞擊力比籃球大 (C)籃球又重又快，故排球所受的撞擊力比籃球大 (D) 兩球相互作用的力一樣大。 2.下列何者並非作用力與反作用力的特性？ (A)大小相等 (B)可互相抵消 (C)方向相反 (D)作用在不同物體上。 3.吉兄施力拉一彈簧，此彈簧亦給吉兄反拉的力。在上述動作中，下列何者可稱為反作 用力？ (A)吉兄拉彈簧的力 (B)彈簧反拉吉兄的力 (C)以上兩者皆非反作用力 (D)以上 兩者皆可稱為反作用力。 4.下列何者並非牛頓第三運動定律的應用？ (A)搖動蘋果樹使蘋果落下 (B)火箭排放氣 體升空 (C)子彈射出瞬間槍身向後退 (D)人在地面上行走前進。 5.下列哪些情形屬於牛頓第三運動定律的實例？ (A)作自由落體運動的物體，在過程中 向下的速度漸增 (B)在光滑平面上輕推一顆小球數秒，手離開後球持續直線前進 (C) 生氣的女生甩了她男朋友一巴掌，自己的手也變紅腫 (D)原本等速度前進的公車， 司機突然緊急煞車，車上的乘客身體大幅前傾。 6.雞蛋碰石頭後雞蛋破裂，其原因為何？ (A)雞蛋受力較大 (B)雞蛋所受壓力較大 (C)兩 者受力相等，雞蛋破裂只因蛋殼比石頭脆弱 (D)石頭質量較雞蛋大。 7.下列和牛頓三個運動定律有關的敘述中，正確的是 (A)球沿著水平路面滾動，最後會 停止是慣性定律的實例 (B)物體的質量，可以用其所受合力與其產生之加速度大小的 比值來表示 (C)兩物體間作用力與反作用力的大小相等、方向相反，必同時存在，故
8.下列關於牛頓第三運動定律中，作用力與反作用力的敘述，何者錯誤？ (A)每施一作 用力，必產生一反作用力 (B)大小相等，方向相反，作用於同一直線上 (C)同時產生， 同時消失 (D)視情況而定，有時可以互相抵消，有時則否。 9.餐桌上靜置一瓷盤，已知瓷盤的重量對桌面所施的力為甲，餐桌對瓷盤的支撐力為乙， 地球對瓷盤的引力為丙，瓷盤對地球的引力為丁。則上述哪兩力互為作用力與反作用 力？ (A)甲與丙 (B)甲與丁 (C)甲與乙 (D)乙與丙。 10.下列何者為火箭前進所利用的原理？ (A)噴出的高速氣體，會減少空氣阻力 (B)噴出 的氣體施力於空氣，空氣給火箭反作用力 (C)噴出的氣體給火箭反作用力 (D)噴出的 氣體減少火箭重量，並產生浮力。 11.思維以4kgw的力量將一箱3kgw的書向上舉起，預備要放到書架上。請根據這段敘述 回答下列問題： (1)在上舉過程中，書給予思維的反作用力大小為多少kgw？ (A)1 (B)3 (C)4 (D)7。 (2)若思維重量為60kgw，此時思維所受的合力大小應為多少kgw？ (A)0 (B)63 (C)64 (D)67。 12.康康用10kgw的力量去抬一個放置在地面上，重量為30kgw的水泥磚，結果水泥磚 一動也不動，試回答下列問題： (1)水泥磚施於康康的反作用力大小為何？ (A)10kgw (B)20kgw (C)30kgw (D)40kgw 。 (2)水泥磚對地球的引力大小為何？ (A)10kgw (B)20kgw (C)30kgw (D)40kgw。 (3)此時地面對水泥磚的支撐力大小為何？ (A)10kgw (B)20kgw (C)30kgw (D)40kgw 。 13.如圖所示，F 為手拉繩子之力、1 F 為繩子拉物體之力、2 3 F 為繩子作用於手之力、F 為物體作用於繩子之力，4 試回答下列問題： (1)繩子若處於靜止平衡時，繩子是受那兩力作用而平衡？ (A)F 、1 F (B)2 F 、2 F (C)3 2 F 、F (D)4 F 、1 F 。4 (2)物體被手拉動時，各力之大小為何？ (A)F1F2 F3F4 (B)F2 F4 F1 (C)F3 1 3 2 4 F F F F (D)F1 F2 F3 F4。 14.質量 M 的大人與質量 m 的小孩立於無摩擦的平面上互推(M m)，則下列敘述中， 錯誤的是 (A)兩者受力的比為 M ： m (B)互推瞬間，兩者加速度的比為 m ： M (C) 互推後兩者後退的速度比為 m ： M (D)同一段時間內，兩者後退的距離比為 m ： M 。
15.划船時，我們會以船槳向後划水；游泳時，也是以手向後撥水，則船或人將如何運 動？且為哪一定律？ (A)向前進，牛頓第二定律 (B)向前進，牛頓第三定律 (C)向後 退，牛頓第一定律 (D)向後退，牛頓第三定律。 16.在光滑的地面上，質量為m 的大人與質量為1 m 的小孩，分別2 穿上溜冰鞋後，兩人面對面互推，如下圖所示，F 為大人的1 受力，F 為小孩的受力，則下列敘述中，錯誤的是 (A)大人跟2 小孩兩者出力的大小必相等 (B)大人跟小孩兩者的受力相等，所以F1 F2 (C)施力期 間，大人向後滑行的加速度小於小孩向後滑行的加速度 (D)當大人與小孩的雙手互 相分離後，兩者以等速度退後。 17.在拳擊賽中，鷹木一拳擊倒洛克。若鷹木對洛克的作用力為F ，洛克對鷹木的反作1 用力為F ，則兩者之大小關係是 (A)2 F1F2 (B)F1F2 (C)F1F2 (D)0 F1F2 。0 18.質量比為 2：1 的甲、乙兩人在光滑的平面上互推，甲用40N的力推乙，乙用50N的 力推甲，則下列何者錯誤？ (A)甲、乙受力比為 5：4 (B)甲、乙由靜止所獲得的加速度 比為1：2 (C)當兩人分開後，乙後退的速度比較快 (D)當兩人互推分開後均向後退， 此即為牛頓第三運動定律的現象。 19.質量分別是65kg、50kg的康康與佩樺站立在無摩擦力的地面上互推，試問康康與佩 樺因推力而產生的加速度大小之比應為何？ (A)13：10 (B)10：13 (C)1：1 (D)13： 23。 20.下列何者為牛頓第三運動定律的實例？ (A)用力拍桌時手會感到疼痛 (B)公車突然煞 車乘客會向前傾 (C)用棍子打棉被可以除去灰塵 (D)不受外力作用的小球會維持原來 的運動狀態。 21.將一蘋果靜置於桌面上，則此蘋果重量之反作用力為何？ (A)桌面對蘋果向上頂的 力 (B)蘋果與桌面的摩擦力 (C)蘋果對地球的吸引力 (D)桌面受到蘋果向下壓的力。 22.甲、乙兩人分別坐在滑板上，各握繩的一端，如圖所示， 設滑板與水平地面間無摩擦力，當甲用力拉乙時，下列 敘述何者正確？ (A)甲靜止不動，乙向甲靠近 (B)乙靜止 不動，甲向乙靠近 (C)甲、乙皆反向運動 (D)甲、乙皆相向運動。 23.質量 M 的大人和質量 m 的小孩皆立於無摩擦的地面上，若兩人互撞，則大人與小孩 後退速率之比為何？ (A) m ： M (B)1：1 (C) M ： m (D)M2：m2。 23.小花用手以 10 牛頓之力將重 6 牛頓的磚塊向上舉起，則磚塊給手的反作用力為何？ (A)4 牛頓 (B)6 牛頓 (C)10 牛頓 (D)16 牛頓。 24.小華利用暑假在大賣場打工，準備將倉庫內
結車推運貨物，如圖所示。當連結車以加速度2 ms2 前進時，則下列敘述中，正確 的是 (A)水平推力F 100N (B)甲車作用於乙車的作用力為80N (C)乙車作用於甲 車的作用力為120N (D)若改從乙車那一邊施力，則兩車產生的加速度大小不變。 2－4 圓周運動和萬有引力 一.圓周運動： 1.定義：物體以固定點為中心，持續作繞圓的軌跡運動時，則可稱此物體在作圓周運 動。 2.分析： (1)物體作圓周運動時，因為運動方向一直改變，所以不是等速度運動。 (2)根據牛頓第二運動定律，因為不是等速度運動，所以所受合力必不等於零，且此 力量的方向必指向圓心；此力稱之為向心力，如圖2 7 。 (3)物體做圓周運動時，若運動的速度愈快，則所需的向心力愈大；同樣的，如果做 圓周運動的物體質量愈大，則所需的向心力也愈大。 (4)作圓周運動的物體，其運動方向即是速度方向，亦可說成該位置之切線方向；其 加速度方向即為受力方向，恆指向圓心；其受力方向與運動方向會互相垂直， 如圖2 7 。 3.生活中的實例： (1)雨天撐傘，若慢慢旋轉雨傘，傘面的水滴會隨著雨傘旋轉作圓周運動，此時水滴 與傘面間的摩擦力，就是水滴作圓周運動所需的向心力；若加速旋轉傘面，水 滴作圓周運動所需的向心力，也會隨之增加，當此向心力大於水滴與傘面間的 摩擦力時，水滴就會沿著切線方向飛出去。 (2)洗衣機的脫水。洗衣機的洗衣槽壁有許多小孔，當高速轉動洗衣槽時，衣服上的水 與衣服間的附著力小於作圓周運動所需的向心力，因此水將沿著切線方向離去 ， 達到脫水的效果。 (3)公路轉彎處，內低外高的設計。此時車子本身的重量( )W 與路面給車子的正向力 ( )N 所形成的合力( )F ，即是車子轉彎時所需的向心力，如圖2 8 。若沒有這 樣的設計，車子於轉彎時，因為車子與地面的摩擦力不夠大，所以車子轉彎 時會有些許的移動。 (4)短距離的賽跑選手跑彎道時，身體需要稍微向內傾。其原理與(3)一樣。
圖2 7 圓周運動簡易圖 圖2 8 彎路的設計，外高內低 1.下列關於某物體作等速率圓週運動的敘述中，錯誤的是 (A)運動過程中存在一個向心 力 (B)向心力恆指向圓心 (C)某物體的速度大小、方向不斷改變 (D)物體的加速度大小 方向不變。 2.下列哪一種運動與向心力無關？ (A)單擺的擺動 (B)自由落體運動 (C)車輛轉彎 (D)太 空船環繞月球。 3.等速率圓周運動為下列哪一種運動？ (A)等速度運動 (B)等加速度運動 (C)加速度方向 不斷改變的運動 (D)減速度運動。 4.以手使一擺球作圓周運動，若擺線突然斷裂，則擺球瞬間運動情形為何？ (A)鉛直向 下掉落 (B)突然停止 (C)向圓心飛去 (D)沿切線飛去。 5.一個繞著地球運轉的人造衛星，以 10kmmin的速率運行，試問此衛星運動情形的相 關敘述中，錯誤的是 (A)屬於圓周運動 (B)衛星的移動屬於等速度運動 (C)速度將不 隨時間而改變 (D)衛星與地球間的引力，即為其運行的向心力。 6.洗衣機的脫水槽可以脫水，其原理是 (A)牛頓第一運動定律 (B)牛頓第二運動定律 (C) 牛頓第三運動定律 (D)衣服上的水與衣服間的附著力不足於提供向心力。
二.萬有引力： 1.定義：兩物體間的一種作用力。嚴格來說是兩運行星體間所需的向心力。 2.性質： (1)存在於任何兩物體間的吸引力，且此兩吸引力大小相等、方向相反、作用在同一直 線上、但不在同一物體上；互為作用力與反作用力。 (2)兩物體的質量愈大或距離愈近，則所形成的萬有引力愈大；而人與人之間，因為 本身質量太小，所以兩者間的萬有引力十分微弱，無法察覺。 (3)物體受到地球吸引的萬有引力，一般稱為地球引力或地心引力。其方向恆指向地心 所以物體總是由高處往低處掉落。 (4)星球間的萬有引力，乃是各個星球間做圓周運動時所需要的向心力，如太陽系中 ， 各行星都受到太陽的吸引，而繞著太陽作圓周運動；所需要的向心力就是彼此 間的萬有引力；而月球繞地球、衛星繞地球均是如此。 (5)當太空梭繞地球時，所需要的向心力來自於衛星在軌道上所受的萬有引力，因此 太空梭內的物體均處於失重狀態。 3.大小： (1)萬有引力的大小與兩物體質量乘積成正比，與兩物體間的距離平方成反比。 (2)可利用數學式 1 2 2 m m F G r ，其中F萬有引力(牛頓( )N )、m 、1 m 質量(公斤2 ( )kg )、r距離(公尺( )m )、G萬有引力常數( 6.67 10 11N m 2kg2)。 三.重量與質量： 1.重量： (1)定義：物體於地球表面所受的球引力的大小。 (2)單位：公斤重(kgw)、公克重(gw)。 (3)測量：彈簧秤(虎克定律)。 (4)性質：同一物體的重量會隨地點的改變而變。如，同一物體於高山上的重量會比於 平地上的重量小。 2.質量： (1)定義：物質的量。 (2)單位：公斤( )kg 、公克( )g 。 (3)測量：天平(槓桿原理)。 (4)性質：物體的質量是不會隨地點改變而變的。 7.牛頓發現的萬有引力，結合牛頓第二運動定律後可以解釋天體運行。下列關於萬有引 力的敘述，何者正確？ (A)同是圍繞地球運行的人造衛星與月球，兩者受到地球的 吸引力相同 (B)任何具有質量的物體間，必存在著萬有引力 (C)因為質量大小的差異，
所以地球對太陽的萬有引力小於太陽對地球的萬有引力 (D)兩磁鐵N 極與S極相對， 其萬有引力足以讓兩磁鐵互相靠近。 8.已知萬有引力與兩物體的質量乘積成正比，和兩物體的距離平方成反比，則下列敘述 中，錯誤的是 (A)重力加速度由萬有引力提供 (B)重力加速度的大小會隨著位於不同 的星球而變化 (C)重力加速度在地球上恆為9.8ms (D)重力加速度的方向指向地心。2 9.下列關於人造衛星的敘述中，正確的是 (A)人造衛星是利用火箭或太空梭送入太空中， 繞著地球或其他恆星運行的飛行器 (B)如果人造衛星繞地球一周的時間剛好等於地球 自轉一周的時間，則衛星看起來會一直固定在地球上空的某個位置 (C)人造衛星繞行 地球的原理跟月球的引力有關 (D)臺灣發展人造衛星科技，已研製出第五顆遙測衛星 10.假設月球受到地球的吸引力大小為 F ，則地球受到月球的吸引力大小應該為何？ (A)大於 F (B)小於 F (C)等於 F (D)無法得知。 11.假設火星上的重力加速度約為地球上的 10 倍，若地球對火星的萬有引力為 F ，則火 星對地球的萬有引力為何？ (A) F (B)0.1F (C)10F (D)100F。 12.下列哪一組物體間的萬有引力最小？ (A) (B) (C) (D) 13.下列各種運動體中，須要有向心力的有哪些？ (甲)轉彎的車子(乙)自空中自由落下
的石頭(丙)繞地球飛行的太空梭(丁)擺動中的單擺(戊)正在起飛的飛機(己)水槍的噴水 14.小明以細繩一端綁著一顆石頭，手執另一端，等速率 旋轉作圓周運動，如圖所示，試回答下列問題： (1)石子運動時，受到繩子的拉力，其方向是 (A)沿半徑向內 (B)沿半徑向外 (C)沿切線方向 (D)不受力。 (2)繩子作用於手的力，其方向是 (A)沿半徑向內 (B)沿半徑向外 (C)沿切線方向 (D)不受力。 (3)若旋轉時，繩子突然斷裂，則石子會往哪個方向飛去？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 15.太空人從月球取回一塊岩石標本，在地球表面上，用等臂天平測其質量是 0.6 公斤。 則下列各項敘述中，錯誤的是 (A)此岩石在月球表面的質量是 0.1 公斤 (B)在將此岩 石帶回地球的過程中，距離地球愈近，所受地球引力愈大 (C)此岩石在地球表面的重 量比在月球表面的重量大 (D)此岩石在地球表面，所受到的地球引力是 5.88 牛頓。 <Homework 2-4> 1.下列何者並非正在進行圓周運動的物體？ (A)擺動的鐘擺 (B)繞地球的人造衛星 (C)原 地旋轉的陀螺 (D)鐘錶內的指針尖端。 2.圖示為沾有雨滴的雨傘旋轉的情形，當雨傘旋轉速度太快時，甲處 的雨滴會沿哪個方向飛出？ (A) a (B)b (C) c (D)d。 3.牛頓由蘋果自樹上掉落的現象發現了萬有引力，試回答下列問題： (1)蘋果從樹上鉛直掉落至地面的過程中，下列敘述何者正確？ (A) 整個過程為等速度運動 (B)整個過程的速率越來越小 (C)蘋果掉落 的速度與加速度的方向相反 (D)位移與加速度的方向相同。
(2)此顆蘋果掉落至地面的瞬間，其加速度大小為多少？ (A)4.9 ms (B)2 9.8ms (C)2 2 14.7 m s (D)19.6 ms 。2 4.如果蘋果的質量為 500 公克，試問當其自樹上掉落至地面的過程中，受到的萬有引力 大小為何？ (A)0.5 牛頓 (B)4.9 牛頓 (C)49 牛頓 (D)500 牛頓。 5.下列有關人造衛星的敘述中，錯誤的是 (A)人造衛星能夠在固定的軌道運行，是因為 萬有引力提供的向心力所造成的 (B)人造衛星繞著地球的運動大都為圓周運動 (C)福 爾摩沙衛星二號是臺灣第一顆人造衛星 (D)人造衛星的用途非常廣，包含科學、氣象 軍事、通訊等的用途。 6.在光滑無摩擦的水平面上，若施一水平力 F 可使質量 m 的物體產生 a 的加速度，則要 使質量4m的物體產生2a的加速度至少須施力多少？ (A) F (B) 2F (C) 4F (D)8F。 7.在鏈球比賽中，小明以逆時針方向快速旋轉拋 擲鏈球，如右圖所示。若他的位置是在圖中 的O點，則他最適合在鏈球到達圖中的甲、 乙、丙、丁的哪一個位置放開鏈球，才能讓 鏈球飛得最遠，又落在有效區域內？ (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁。 8.當太空艙繞地球飛行時，下列各項敘述中，錯誤的是 (A)太空艙作圓周運動時所需 的向心力，是由地球隊太空艙的吸引力而來 (B)太空人感覺艙內的物體沒有重量 (C)地球對艙內物體沒有吸引力 (D)此時的太空艙內無法使用天平測質量。 9.下列關於物體作等速率圓周運動的敘述中，錯誤的是 (A)是一種等加速度運動 (B) 作用力的方向隨時在改變 (C)物體運動的速率愈快，所需要的向心力愈大 (D)雖 然速率保持一定，但仍受外力的作用。 10.當選手在跑道上快速奔跑，過彎道時身體的姿勢應如何調整最適當？ (A)保持直 立 (B)向內傾斜 (C)向外傾斜 (D)重心放低。 11.小蕙在自己家中的庭院看到成熟的蘋果由數上落下，根據萬有引力定律，下列各 種推論中，正確的是 (A)地球與蘋果必會互相吸引，且兩個相互吸引的力量，大 小相等 (B)蘋果落下期間，地球吸引蘋果的力量小於蘋果吸引地球的力量 (C)蘋果 落下期間，只有地球吸引蘋果的力量，而沒有蘋果吸引地球的力量 (D)地球的質 量遠大於蘋果，所以地球吸引蘋果的力量大於蘋果吸引地球的力量。 12.若月球與地球間的距離增加為現在的 3 倍，則地球吸引月球的力F 與月球吸引地1 球的力F ，兩者的關係是 (A)2 F19F2 (B)9F1 F2 (C)3F1 F2 (D)F1F2。 13.甲、乙兩物體間的萬有引力為 F ，若兩物體的質量不變，但兩物體的距離變成原 來的2 倍，則兩物體間的萬有引力變成多少？ (A)0.5F (B) F (C) 2F (D) 4F 。 14.已知，地球引力是月球引力的 6 倍，若甲物體在地球上的重量是乙物體在月球上
的2 倍，則甲物體在月球上的質量是乙物體在地球上質量的幾倍？ (A) 1 12 (B)
1 3 (C) 3 (D) 12 。
