國立虎尾科技大學 103 學年第一學期物理(一) 第十一章 題庫
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1. 質量為 m 的粒子在 x-y 平面上以速率 v 繞著半徑為 r 的中心做 逆時針轉動,求該粒子對於圓心的角動量,並以角速度表示之。
2. 一部車以70 km/h的速度朝北行駛。如果車子的輪胎直徑為62 cm,則 車輪角速度的大小與方向各為何?
3. 12 N 的力作用在位於x = 3 m,y = 1 m 的點上,如果作用力分別 沿著(a) x 方向,(b) y 方向,(c) z方向,則其相對於原點的力矩各為 何?
4. 直徑與質量分別為90 cm與640 g的圓環對中心軸以170 rpm的轉速旋 轉,則其角動量為何?
5. 製陶轉盤的轉動慣量為6.40 kg•m2,以19.0 rpm的轉速自由旋轉。陶 藝家將質量2.70 kg的黏土放在轉盤上距離轉軸46.0 cm的地方,則轉 盤的角速率會變成多少。
6. 你將板手卡緊螺絲。如果取螺絲為坐標的原點,板手的另一端點位 在x = 18 cm,y = 5.5 cm 處,你對板手末端施予一個作用力
j i
F88ˆ23ˆ N,則螺絲所受之力矩為何?
7. 在圖中,下方圓盤的質量與半徑分別為 440 g 與 3.5 cm,以 180 rpm 的轉速相對於不計摩擦力且軸半徑可忽略的長軸轉動。而上方圓盤 的質量與半徑分別為 270 g 與半徑 2.3 cm,一開始靜止不動。如果它 自由下落至下方的圓盤上,摩擦力使兩圓盤具有相同的轉動速率,
求(a)該轉動速率,(b)初始動能因摩擦力而損耗的比例。
8. 某力矩作用在點x = 2.0 m,y = 0 m 上,相對於原點產生4.6 N•m 的kˆ 力矩,如果F的 x 分量為 3.1 N,則 F 與 x 軸的夾角為何?
9. 下圖顯示 4 組力與半徑向量,以及 8 個力矩向量。試問哪一個力矩 向量可以配合每一組力與半徑之向量?僅考慮方向,不用考慮大小。
10. 旋 轉 木 馬 自 由 轉 動 時 , 一 個 小 男 孩 在 外 面 沿 著 半 徑 跑 向 旋 轉 台 並 跳 上 去 。 隨 後 , 另 一 位 小 女 孩 順 著 旋 轉 台 的 轉 向 沿 著 切 線 方 向 跑 也 跳 上 旋 轉 台 。 在 這 兩 種 情 形 中 , 轉 台 的 轉 速 是 增 加 、 減 少 , 還 是 不 變 ?