國 立 臺 東 高 級 中 學 103 度 第 一 學 期
試 題用卷班級 高二社會組207,208
次別 第三次段考 班級 座號 是否讀卡：是■
科目名稱 物理I(社)科 姓名
考試範圍 【全華版】基礎物理 5-6 章 ※不可使用計算機 考試時間：70分鐘 成績
一、試判斷下列各現象中的作用力，所作的功為正功請寫A、負功 B 或不作功 C？(每題 2 分 共 20 分)
（ B ） 1. 火箭升空時，重力對火箭所作的功。
（ A ） 2. 單擺擺動下降過程，重力對擺錘所作的功。
（ A ） 3. 打開冰箱門時，手對冰箱門板所作的功。
（ C ） 4. 人造衛星在圓軌道上等速率繞地球一周時，萬有引力對衛星所作的功。
（ B ） 5. 光滑地面上的物體固定於彈簧一端，在移動物體使彈簧伸長的過程中，彈力對物體所作的功。
（ A ） 6. 自由落體著地過程中，重力對物體所作的功。
（ C ） 7. 單擺擺動時，繩子張力對擺錘所作的功。。
（ C ） 8. 人造衛星在圓軌道上等速繞地球半周時，萬有引力對衛星所作的功。
（ B ） 9. 物體沿粗糙平面往前滑行時，摩擦力對物體所作的功。
（ B ） 10. 光滑地面上的物體固定於彈簧一端，在移動物體使彈簧壓縮的過程中，彈力對物體所作的功。
二、單一選擇題 (每題 2 分 共 90 分)
( ) 11. 如圖所示，一木塊放在水平的光滑面上，今施一與水平面成 30 度角的 100 牛頓拉 力，使木塊水平移動10 公尺，則拉力對木塊所作的功為多少焦耳？（cos30°
= 32 ）
(A)500 (B)500 3 (C)1000 (D)1000 3 (E)0。
( ) 12. 一質量為4 公斤的木箱置於一光滑的水平面上，初速為零；之後木箱受一力 F 作用，且在力的作用期間向前移 動了S（如圖(a)、(b)所示），則當外力為水平力時，如圖(a)所示，此外力對物體作功為何？
(A) FS (B) FS sinθ (C) FS cosθ (D) FS tanθ (E) 0
( ) 13. 承上題，當外力與水平面夾仰角θ 度時，如圖(b)所示，外力對此物體作功為何？
(A) FS (B) FS sinθ (C) FS cosθ (D) FS tanθ (E) 0
( ) 14. 將一質量為m 的物體置於傾斜角為 θ= 30°的光滑斜面上，並沿斜面施力 F，使物體上滑一段距離 d，如圖所示，
則施力所作的功為何？ (A) Fd (B) -Fd (C) Fd cosθ (D) Fd sinθ (E) 0
( ) 15. 承上題，過程中重力所作的功為何？(A) mgd (B) 1
2mgd (C) -mgd (D) 1
2mgd (E) 0 ( ) 16. 承上題，正向力所作的功為何？？(A) N d (B) 1
2N d (C) -N d (D) 1
2N d (E) 0 ( ) 17. 承上題，合力所作的功為何？(A) Fd 1
2mgd (B) Fd + 1
2mgd (C) -Fd - 1
2mgd (D) Fd 1
2mgd + N d ( ) 18. 某人在一水平路面上推動一質量為5 公斤的購物車，推力為 50 牛頓，與路面呈 60°俯角，若車子在 5 秒內等速
前進3 公尺，試求摩擦力對車子所作的功為多少焦耳？ (A) 150 (B) -150 (C) 75 (D) -75 (E) 0
班級：207,208 科目：基礎物理 第1 頁，共 4 頁
( ) 19. 承上題，推力對車子所作的功為多少焦耳? (A) 150 (B) -150 (C) 75 (D) -75 (E) 0 ( ) 20. 承上題，合力對車子所作的功為多少焦耳? (A) 150 (B) -150 (C) 75 (D) -75 (E) 0
( ) 21. 一質量為m 的木塊置於一光滑的水平面上，木塊的初速為 v0，若受到一個量值為F 的水平力作用，而以等加速 度移動S 的距離，如圖所示，試求木塊的末速度 v 為多少？
(A) 02
v FS
m (B) 02
v 2FS
m (C) 2 02 FS
v m (D) 02
2 v FS
m
( ) 22. 承上題，假如外力是隨時間而變化的力，且已知末速為v，則作功的量值為何？
(A) 1 2
2mv (B) 02
1
2mv (C) 2 02
1 1
2mv 2mv (D) 2 02
1 1
2mv 2mv
( ) 23. 承上題，如果木塊最初為靜止，質量為2 公斤，水平力推動木塊的位移為 6 公尺，末速為每秒 5 公尺時，請問 外力所作的功焦耳？(A) 9 (B) 16 (C) 25 (D) 30 (E) 36
( ) 24. 一初速度為20 公尺∕秒的 1 公斤物體置於水平面上移動 10 公尺後，速度變為 10 公尺∕秒，試問平面摩擦力 的量值為多少公尺？(A)10 (B)15 (C)25 (D)40 (E)50。
( ) 25. 承上題，此物體可再繼續移動多少公尺？(A)10 (B)5 (C)2.5 (D)4 (E)10 3
( ) 26. 質量為2 公斤的物體，以初速 4 公尺∕秒方向向東，在光滑的地面上運動，今受一定力作用，而使末速度為 2 公尺∕秒方向向西，則此定力作功為多少焦耳？(A)12 (B)-12 (C)36 (D)-36 (E)4。
( ) 27. 一木塊置於水平的光滑面上，質量為2 公斤，受一水平定力為 2 牛頓的推力作用，使木塊的位移 S 為 8 公尺，
末速為每秒5 公尺，則請問木塊的初速為多少公尺∕秒？ (A)1 (B)2 (C)3 (D)4 (E)5。
( ) 28. 有一塔的高度為 20 公尺，一石頭的質量為 2 公斤，由塔的頂端自由落下，如圖 所示，設空氣阻力可忽略不計，重力加速度為10 公尺∕秒2，試求石頭在塔頂時 相對於地面的位能為多少焦耳？(A)20 (B)100 (C)200 (D)400 (E)500。
( ) 29. 承上題，石頭由塔頂落到地面的過程中，重力作功為多少焦耳？
(A)200 (B)-200 (C)400 (D)-400 (E)800。
( ) 30. 石頭 掉落至地面時的速度為 多少公尺 ∕秒？(A)10 (B)20 (C)40 (D)50 (E)60
( ) 31. 將石頭搬回塔頂再度使其自由落下時，窗口伸出一雙手接住了石頭，測得此時速度為10 公尺∕秒，則塔頂相 對於窗口的位能為多少焦耳？(A)20 (B)100 (C)200 (D)400 (E)500。
( ) 32. 擺長為 的單擺，其擺錘的質量為 m，由擺角為 53°的 P 點以靜止開始釋放，如圖所示；
當擺錘運動到最低點Q 時，若以地面為零位點，試求擺錘從 P 點擺至 Q 點時，擺錘重力 位能的變化量為何？
(A) mgℓ (B) 3
5mgℓ (C) 3
mgℓ (D)5 2
5mgℓ (E) 2
5mgℓ。
班級：207,208 科目：基礎物理 第2 頁，共 4 頁
( ) 33. 一質量為m 的物體，自一高度為 h 的光滑斜面頂端，由靜止下滑至斜面底端，如 圖所示，試求物體的位能變化量為多少？(A) mgh (B) mgS (C) -mgh (D)
mgS
( ) 34. 承上題，若軌道不為斜面，而是光滑的圓弧形軌道，則物體滑到底端的位能變化為 多少？(A) mgh (B) mgS (C) -mgh (D) mgS
( ) 35. 小坦 在鉛直方向上施力舉起質量為5 公斤的書包，使其由靜止狀態離地以加速度 2 公尺∕秒2鉛直上升，設重 力加速度g = 10 公尺∕秒2，則當時間經過0.5 秒時，書包的重力位能增加多少焦耳？
(A) 50 (B) 25 (C) 12.5 (D) 5 (D) 2
( ) 36. 如圖所示，在光滑的曲面上，一物體由靜止自距離地面15 公尺高 的曲面A 點下滑至距離地面 10 公尺高的 B 點，設重力加速度為 10 公尺∕秒2，則求物體到達B 點時的速率為多少公尺∕秒？
(A) 50 (B) 40 (C) 20 (D) 10 (D) 5
( ) 37. 承上題，若物體到達C 點時的速度恰好為 12 公尺∕秒，則 C 點的 高度為多少公尺？ (A) 8.8 (B) 7.8 (C) 7.2 (D) 6.8 (D) 6.2
( ) 38. 把質量為1 公斤的小球鉛直向上拋擲，假設空氣對小球的阻力可以忽略不計，而小球被拋出的初速為 10 公尺
∕秒，則小球落回至原出發點的速度量值為多少公尺∕秒？ (A)10 (B)20 (C)30 (D)40。
( ) 39. 承上題，落回時的動能為多少焦耳? (A)10 (B)50 (C)100 (D)200 。
( ) 40. 質量為 0.5 公斤的小球以 8公尺 秒的初速度鉛直上拋，若出發點距離地面為 4 公尺，選擇地面為位能的零點∕ 時，則其出發點的位能和力學能各為多少焦耳？ (A)15、36 (B)20、40 (C)16、36 (D)20、36 。
( ) 41. 小球落地時的速度量值為多少公尺 秒？ (A)7 ∕ (B)12 (C)6.4 (D)10 。
( ) 42. 如果不計空氣阻力的影響，且以地表為位能的零點，一個石頭最高可拋到h 公尺的高度，則當石頭被拋至 2 h公
尺的高度時，物體的動能與位能的比為何？(A)2：1 (B)1：2 (C)3：1 (D)1：3 (E)1：1。
( ) 43. 將足球用力向斜上方踢，足球向空中飛出，若不考慮空氣阻力的影響，則下列哪一圖可以代表足球的動能K 與 落地前飛行時間t 的關係？
(A) (B) (C) (D)
。
( ) 44. 一玩具飛機懸吊在一細繩下端，繞水平圓形軌道作等速率飛行，如圖所示，則下列有關此玩具飛機運動的敘述 ， 哪一項正確？
(A)飛機的速度保持不變
(B)重力作功提供了飛機的動能 (C)飛機的加速度指向其前進的方向 (D)飛機所受的合力指向軌道的圓心。
( ) 45. 在光滑水平面上一質量M 的質點以 2.0 公尺∕秒的速率向右運動，與靜止的另一質量 4M 的質點發生一維非 彈性碰撞。碰撞後質量M 的質點反彈，以速率 0.50 公尺∕秒向左運動，則質量 4M 質點碰撞後向右的速率約 為多少公尺∕秒？ (A)0 (B)0.38 (C)0.63 (D)0.94 (E)2.5。
( ) 46. 在一直線上有甲和乙兩物體，其質量各為2 公斤和 4 公斤。物體甲以 9 公尺∕秒的速度向右碰撞靜止的乙物體。
碰撞後物體甲以1 公尺∕秒的速度向左彈回，試求碰撞後物體乙的速度為何？
(A)1 公尺∕秒，向左 (B)2 公尺∕秒，向右 (C)3 公尺∕秒，向右 (D)5 公尺∕秒，向右 (E)6 公尺∕秒，向右
班級：207,208 科目：基礎物理 第3 頁，共 4 頁
( ) 47. 如圖所示，一質量為10 公克的子彈，以 120 公尺∕秒的速度水平射 入
一放在光滑平面上的靜止木塊，木塊的質量為 50 公克，子彈射入木 塊
後嵌入其中，試問此時子彈與木塊的速度為多少公尺∕秒？
(A) 10 (B) 20 (C) 30 (D) 40 (E) 60
( ) 48. 承上題，此碰撞是屬於哪種碰撞？(A)完全彈性碰撞 (B) 非彈性碰撞 (C) 完全非彈性碰撞 (D) 斜向碰撞
( ) 49. 有兩質點m1與m2，m1 = 5 公斤，與 m2進行一維彈性碰撞，碰撞前m1的 速度v1 = 10 公尺∕秒，m2的速度v2 = 2 公尺∕秒，測得碰撞後 m1的速度 v1' = 4 公尺∕秒，m2的速度v2' = 12 公尺∕秒，如圖所示，圖中 Δt 為碰撞 期間兩質點相互作用時，速度的變化過程，試求m2的質量為多少公斤？
(A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 6
( ) 50. 承上題，系統的總動量為多少公斤．公尺∕秒？
(A) 12 (B) 23 (C) 34 (D) 45 (E) 56
( ) 51. 一光滑水平面上有質量為m 的 A 滑車，以 v 的速度正向碰撞質量為 3m 的靜止 B 滑車，B 滑車附有輕質彈簧，
如圖所示，圖(b)狀態中，A、B 滑車中央的彈簧已壓縮到最短，而使兩滑車以相同的速度前進，則此速度為何？
(A) 4
v (B) 2
v (C) v (D) 2v (E) 4v
(a) (b) (c)
( ) 52. 承上題，若碰撞結束後，A 滑車以原速率的一半反方向而運動，如圖(c)所示，則 B 滑車的速度為何？
(A) 4
v (B) 2
v (C) v (D) 2v (E) 4v
( ) 53. 質量皆為2 公斤的甲、乙兩顆球，甲球以 10 公尺∕秒向右、乙球以 6 公尺∕秒向左作正向彈性碰撞，求碰撞後 甲球的速度為多少公尺∕秒？
(A) 2 公尺∕秒，方向向右 (B) 3 公尺∕秒，方向向右 (C) 3 公尺∕秒，方向向左 (D) 6 公尺∕秒，方向向右 (E) 6 公尺∕秒，方向向左
( ) 54. 懸崖勒馬的實驗中，繩子一端掛重物，讓馬匹(寶特瓶)啟動，到懸崖(桌邊)又停，請問馬匹停下的主要原因是?
(A) 馬匹怕會摔傷，因此會停下來
(B) 重物下降的過程中，拉力減少，因此會停下來
(C) 馬匹運動的過程，重力會變大，因此摩擦力增加讓馬匹停止
(D) 馬匹運動的過程，因為動摩擦力會大於靜摩擦力，馬匹最後會停止 (E) 繩子下拉的過程，角度增加，讓馬匹的正向力與摩擦力增加
( ) 55. 吹箭實驗中，利用到功與能的原理讓吸管中的子彈飛得又快又遠，以下是同學們分享心得，請問誰的觀念有錯?
(A) 小強：吸管越長，可以使子彈加速的時間與距離增加，讓發射時的速度變快 (B) 阿傑：發射時，嘴巴吹氣要快速，讓氣體集中作用於子彈上，才能飛得快 (C) 軒哥：子彈放的位置要離吹嘴遠一點，如此可以讓子彈飛得更遠
(D) 田仔：子彈的尺寸若太小，氣體會從旁遍流失；但如果太大，則會增加摩擦力，造成卡彈的現象 (E) 瑜兒：若要飛得更遠，可將仰角稍微調高一些大約在 30~40 度左右
碰撞公式：m1的末速： 1 1 2 1 2 2
1 2 1 2
2
m m m
u v v
m m m m
m2的末速： 2 1 1 2 1 2
1 2 1 2
2m m m
u v v
m m m m
班級：207,208 科目：基礎物理 第4 頁，共 4 頁
