所屬科目:教甄◆物理科專業
1.有一均勻木棒,一端置於水平地面上,另一端以水平細繩繫至一鉛直牆壁,使木棒與地面夾θ角,如圖所示。若巴知tanθ = 則木棒與地面之間 的靜摩擦係數至少應為 ,木棒才不會滑動。
4.在一水平面上有一線韩,其重量為W、內軸半徑為r、外軸半徑為R,線軸與水平面的動摩擦係數為μk,如圖(一)所示。將 一細繩的一端纏繞於線軸,另一端以力F斜向上拉,施力方向 與水平面的夾角為θ,如圖(二)所示。則線軸會在水平面上等速移動而不會轉動的條件為何?(以R、F、r、θ表示)
6.質量分別為m1及m2之兩木塊,與無質量、無摩擦的兩滑輪相連,如右圖所示,m1與 水平面間無摩擦,a1、a2分別為兩物之加速度’ T1、T2分別為兩繩之張力量值,,求m1 的加速度值。
7.如圖,質量為m的物體以細繩綁住,細繩穿過水平桌面的小洞後,另一端綁上一質量M 的重物,且使此物體在光滑桌面上作半徑為R的等速率圓周運動。若將重物的質量改為 2M,則平衡時,此物體的速率變為原來的 倍(不計所有摩擦)。
8. 如圖所示,有一枝長度為的輕質木桿,木桿兩端分別接有質量為M及的球,以木桿處為支點將整個系統固定於光滑水平桌面上,假設不考慮轉軸與木桿間的摩擦力,垂直木桿方向 施一力F,使木桿可在光滑水平面上自由轉動,則木桿之角加速度α= 。
9.不遵守虎克定律的彈簧,當拉伸a長度時,彈力也為a,彈力值與伸長量的關係圖恰為圓,求由原長拉伸到0.5a的長度時,彈力做功值為多少?
11.木塊質量M靜止於光滑水平地面上,另一小木塊質量m自木塊M頂端由 靜止開始沿斜面下滑,如圖所示。假設M = 7m,且M、m間無摩擦,試求 M、m間的正向力為 。(重力加速度為g)
13.如圖所示,一均勻圓盤,半徑為R,質.量為M 裝於無摩擦的固定軸上。 今以細繩繞於圓盤的邊緣,另一端掛上質量為m的物體,今將質量為m的物體自靜止釋放,若重力加速度為g,試求繩的張力量值為 。
14.如圖所示,在光滑水平面上有相互重疊之甲乙兩木塊,其質量各為2m 舆m。起初,甲木塊靜止在水平面上,而乙木塊在甲木塊上之左緣以初速v向右運動。已知甲乙兩木塊之間的動摩擦係數為μk,回答以下 各問題(以m、v、μk及重力加速度g表示)。 若不計乙木塊之長度,則甲木塊長度至少要為 ,乙木塊才不會自甲木塊上掉落。
15.直徑為10公分的圓板A向右以13m/s的速度向右彈性碰撞直徑為16公分 的靜止圓板B,兩板厚度相同,B的質量為A的3倍,撞擊點的相對位置如圖,直線為B的直徑延伸。不計任何的摩擦,求撞擊後B球的速度值為多 少 m/s?
17.如圖,容器裝有密度ρ1的液體,内有一細繩,下端固定於容器底部,上端 繫一密度ρ2質量m的小球。若ρ1> ρ2,重力加速度g,則:當容器以加速度向右運動時,繩張力T’為 。
21.如圖所示,有一單色光束平行軸線,入射一半徑為R的玻璃半球 (折射率為n),經折射後射向玻璃半球直徑上,若折射後光束要 在直徑上發生全反射,則入射的光束與軸線的距離至少應為 。
22.與主軸平行的光束,經凹面鏡反射後,並不聚於任何一點,而是聚於主轴上的一小段區域, 產生所謂球面像差。若凹面鏡之曲率中心為C,曲率半徑為r,孔徑角為θ,一接近鏡之邊緣、平行於主軸之入射光線,經凹面鏡反射後,與主軸交於F點(如圖所示),則 = 。(以r及0表示)
24.有一個立方體,其12個邊均有R的電阻, 求AB間的等效電阻?
25.半徑r的金屬空心球殼,離殼外2r的a點有一電量q的正電荷,求感應電荷在b處(=0.5r)產生的電場強度值。
26.如下圖所示,在一條直條上,七個帶電量為-Q,+Q的正負電荷交替排 列,相鄰電荷間的距離為a。則將正中央的電荷移至無窮遠處(其他電荷不動)所需的能量為 。(庫侖常數設為k)
28.兩金屬棒連接如圖後,繞o點做ω的角速度旋轉,A0長度為C0長度的兩倍,若 C0長度為R,紙面有均勻磁場B射出,求AC兩點的電位差。
29.空間中有-z方向的均勻磁場B;在0≦z≦的區域另有—z 方向的均勻電場E。質量m為電量絕對值為q的電荷, 在z<0的區域,一方面向+z方向等速行進,一方面繞Z 軸做半徑為r的圓周運動(運動方向在z= 0平面的投影 如圖所示)。若電荷通過z = 的平面後,運動速度的z 分量為VZ。若地球引力的影響可以不計,試求:在Z<0 區域時,總動能為 。
31.純銅的圓柱形圓筒右圖A,在上方放入一圓形強力磁鐵,發現磁鐵緩慢等速落下。 若將圓筒剖開成右圖B,在重複操作,發現結果類似。簡述其原因。