107年 - 105 臺北自來水事業處及所屬工程總隊新進職員甄試：工程力學及流體力學#84229

1.有關單位換算，下列敘述何者錯誤？(A) 10N=10kg-m/s²(B) 1kg 質量的物體有 9.81N (C)1Mg=10000N (D) 1kN=1000N

2.垂直力 P=200N 作用於桿件的端點，如【圖 2】所示，請問 P 力對 O 點的力矩(moment)為何？(註： sin60°=0.866，cos60°=0.5) (A) 1200 N‧m (B) 4156 N‧m (C)2400 N‧m(D)3600 N‧m

3.有一軸向受力之均勻桿件，受力前長度為 100mm，受力後長度變為 99.6mm，則桿件之軸向正向應變(normal strain)為多少？(A)+0.004 (B) -0.004 (C)+0.004mm (D) -0.004mm

4.—般延展性材料在作拉伸試驗時，當應力達到下列哪一強度時，會產生頸縮(necking)的現象？ (A)比例限(proportional limit) (B)彈性限(elastic limit) (C)降伏強度(yield strength) (D)抗拉強度(ultimate tensile strength)

5.如【圖 5】所示，DEF 為一剛性桿件(rigid bar)，且由一桁架系統支撐，請問受力情形何者正確？ (A) A＞G (B) G＞A (C)G=A (D) E＞D

6.有關力矩的敘述，下列何者正確？ (A)作用力通過力矩中心，此時力矩值為最大 (B)在力矩值不變的情況下，作用力的大小與力臂長度可自由調整 (C)若作用力與一軸平行，則作用力對此軸的力矩等於作用力乘上作用力與該軸之垂直距離 (D)作用力可以沿著其作用線方向任意移動，而不會改變其力矩值

7.最大靜摩擦力隨著外力愈大，則阻止物體運動的靜摩擦力將有何變化？ (A)減少 (B)增加 (C)不變 (D)不一定

8.流體所受的剪應力愈大，應變率愈大，速度梯度 du/dy 也隨之作何變化？ (A)減少 (B)增加 (C)不變 (D)不一定

9.如【圖 9】所示，一水箱的斷面積為 A₁=1.0m²，底部有一排水口，排水口的斷面積為 A₂= 0.01m²。請問由水位 h=2.0 m 降至 h=1.0 m 需要多少時間？ (A) 1.87 秒 (B) 2.87 秒 (C)3.87 秒 (D) 4.87 秒

10.如【圖 10】所示，有一抽水機抽水量 Q=0.2cms，水塔高水位 h=15m，則抽水機功率應為多少？ (A) 5hp (B) 10hp (C)19.45hp (D) 39.45hp

11.能量校正係數α會隨流速剖面改變而改變，有關管流與能量校正係數之敘述，下列何者錯誤？ (A)均勻流的能量校正係數α=1.0 (B)層流管流的能量校正係數α=2.0 (C)紊流管流的能量校正係數α=3.0 (D)管流之能量方程式代表單位重量之流體所具有的能量變化

12.使用水管裝滿維生水袋 10 公升，管內徑為 2.5cm，裝滿水袋需時 50 秒，在出口噴嘴處縮小為 2.0cm，下列敘述何者錯誤？ (A)體積流率 Q=200cm³/s (B)質量流率 m=200g/s (C)噴嘴處平均速度小於 65 cm/s (D)噴嘴處平均速度大於 65 cm/s

13.有關常見之管壁材質的粗糙度(Pipe roughness)，下列敘述何者錯誤？ (A)鑄鐵管(cast iron)＞銅管(copper)＞鍍鋅鐵管(galvanized iron) (B)鑄鐵管＞鍍鋅鐵管＞銅管 (C)鍛鐵管(wrought steel)＞鑄鐵管＞銅管 (D)鍛鐵管＞鑄鐵管＞鍍鋅鐵管

14.自然界中的流場多屬於紊流（或稱亂流、湍流），譬如河川中的水流及大氣中的風場。在大多數的狀況下，這些流場的雷諾數都很大，因此極容易成為紊流。有關紊流的特徵，下列何者非屬之？ (A)渦流 (B)隨機性 (C)三維性 (D)線性

15.有關摩擦力與作用於物體之外力間的關係，下列敘述何者正確？ (A)當外力增加時，此時摩擦力即等於動摩擦係數 (B)一般而言，動摩擦係數大於最大靜摩擦係數 (C)當物體產生滑動狀態時，此時的摩擦力較最大靜摩擦力小 (D)當外力增加至物體即將發生移動時，此時的摩擦力稱為最大動摩擦係數

16.如【圖 16】所示，三方塊重 W₁=100N，W₂=200N，W₃=250N，W₁ 受一牆阻擋其向左運動，已知所有接觸面之靜摩擦係數μ =0.3，求水平力 P 至少要多大才能拉動 W₂ 向左移動？ (A) P＞90N (B) P＞60N (C)P＞100N (D) P＞120N

17.在材料性質相同，面積相等之情況下，下列截面之樑，何者所能承受之彎矩強度值最大？ (A) (B) (C)(D)

18. ABCD 結構如【圖 18】所示，一水平力作用於垂直臂末端，一均佈載重作用於外伸部份。距左端支承 B 點 2.0 m 處，梁彎矩之絕對值為何？ (A) 7 kN-m (B) 18 kN-m (C)9 kN-m (D) 23 kN-m

19.下列敘述何者正確？ (A)物體靜止時即無外力作用 (B)無外力作用物體必靜止 (C)使物體作等速運動，皆無須加力 (D)平衡物體為靜止或等速直線運動

20.使物體產生變形效應之力為下列何者？ (A)自由向量 (B)滑動向量 (C)拘束向量 (D)純量

21.甲體重 100 公斤，乙體重 10 公斤，兩人面對面握緊一重量繩索，站在一無摩擦力之平面上，若乙突然施 3 公斤拉力於繩索，則會發生下列何種現象？ (A)甲乙均不動 (B)乙動甲不動 (C)甲動乙不動 (D)甲乙均移動

22.一個物體承受三個共平面的集中力作用，則平衡的條件為何？ (A)其中兩個力垂直 (B)其中兩個力平行 (C)三個力共線 (D)三個力大小相等

23.如【圖 23】所示，1.5M×1.5M 之閘門裝在水門下一牆壁內，若支柱 BC 對閘門作用力為 20kN，水深 d 為多少？ (A) 1.5M (B) 2.3M (C)3.3M (D) 4.2M

24.有關彈性梁之分析，下列敘述何者錯誤？ (A)離中立軸越遠，梁斷面上彎曲應力之絕對值越小 (B)彎矩圖中彎矩為常數的區段，剪力為零 (C)梁之彎曲應力分析，係假設梁受純彎矩近似分析 (D)彎矩圖曲線之斜率為剪力值

25.如【圖 25】所示橫梁，已知各纜上容許最大拉應力為 12kN，橫梁重忽略不計，當 P=0 時，若須使負載保持安全，其 Q 之最小值為多少？ (A) 0.25Nt (B) 1.25Nt (C)6.25Nt (D) 10.25Nt

26.有關流體動黏滯度(dynamic viscosity) μ 與密度ρ相關性質之敘述，下列何者正確？ (A)流體動黏滯度μ與密度ρ皆不受溫度的影響 (B)流體密度ρ受溫度的影響，動黏滯度μ與溫度無關 (C)流體動黏滯度μ受溫度的影響，密度ρ與溫度無關 (D)流體動黏滯度μ與密度ρ的比值稱為運動黏滯度

27.於毛細管中液體的上升或下降是何種物理現象？ (A)液體壓力過低 (B)額外的細孔液體壓力 (C)不適當的小型液體體積 (D)表面張力

28.空氣中重達 100N 的物體，在完全浸沒在水中時重達 75N。物體的相對密度是： (A) 4.0 (B) 4.5 (C)2.5 (D) 1.25

29.在二維管道流中，空氣以均勻的速度在管道的下半部流動，並且在上半部沒有流動。該流動的動能校正因子α的值是： (A) 2.0 (B) 2.25 (C)4.0 (D) 3.0

30.若管路中水流進寬廣的儲槽（水池），其流動之動能進入儲槽內完全消失時，出口速度會被流體之黏滯抵銷（依據 Borda-Carnot 方程式），入口處的水頭損失用 C_L×V ² /2g 表示，則 CL的值為： (A) 0.02 (B) 0.2 (C)0.5 (D) 1.0

31.液體流經圓形管路時，因受流體黏滯力影響，在管壁內面表面加速度為零時，請問在管內平均速度為管中央最大速度(Umax)的幾倍？ (A) U=2Umax (B) U=1.5Umax (C)U=0.5Umax (D) U=Umax

32.當二個或以上的相似之泵(Pump)進行串聯時，下列敘述何者正確？ (A)串聯時總流量為單一泵的流量 (B)串聯時總流量為各個泵的流量相加 (C)串聯時總壓力落差為單一泵的壓力落差 (D)總壓力落差與泵的串聯或並聯無關

33.下列何者非屬柏努利方程式(Bernoulli equation)的限制條件？ (A)沿著相同的流線 (B)穩態 (C)不可壓縮 (D)黏性

34.平面桁架中，用節點法求其桿件應力，請問節點法是利用何種平衡力系？ (A)共線力系 (B)共面共點力系 (C)共面平行力系 (D)共面非共點非平行力系

35.在力學計算中，下列何者可歸類為柱構件？ (A) (B) • • (C)(D)

36.有關比例限度之敘述，下列何者錯誤？ (A)各種材料之比例限度均相等 (B)在比例限度以下，應力與應變成正比之關係• (C)材料之比例限度小於其降伏強度• (D)在比例限度以下，當受力物體之外力去除後，該物體可以恢復原狀

37.截面積為 A，承受軸向拉力 P 之水平桿件，如【圖 37】所示，有關傾斜面 m/n 上之正向應力，下列敘述何者錯誤？（拉力為正，壓力為負） (A)在，有最大正向應力 (B)在， (C)在， (D)在，

38.如【圖 38(a)】所示之簡支樑，承受均佈載重 q=10kg/m 之作用，樑之截面如【圖 38(b)】所示之 T 形樑，則其形心 C 到 Z 軸之距離 y 為多少？

(A) 3.6cm (B) 3.8cm (C) 4.0cm (D) 4.3cm

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39.一寬 9cm、高 7cm 之矩形斷面，其中間有一半徑 2cm 之圓形孔洞，若矩形形心與圓心重合，則此面積對通過形心之 x 軸的慣性矩為： (A) 805.5cm⁴ (B) 244.7cm⁴ (C) 606.4cm⁴ (D)808.2cm⁴

40.如【圖 40】所示之外伸簡支梁，有關該梁中剪力之敘述，下列何者錯誤？ (A)距支承 A 點 1.5m 處之剪力為零 (B)外伸端 C 點之剪力為零 (C)危險斷面發生在支承 B 點左側 (D)最大剪力之絕對值為 20kN

41.今有甲、乙兩桿件，甲桿件之彈性係數為 E₁ ，斷面積為 A₁ ，長度為 L₁ 。乙桿件之彈性係數為 E₂ ，斷面積為 A₂ ，長度為 L₂ 。若 A₁= 4A₂，E₂ = 2E₁，在相同軸向拉力 P 作用下，欲使兩桿件之伸長量相同，則 L₁/ L₂之值為何？ (A) 1.0 (B) 1.5 • (C) 2.0 (D) 2.5

42.有關如何降低水鎚現象(Water hammer)之敘述，下列何者錯誤？ (A)避免閥門突然關閉 (B)在管路中裝設氣壓囊，吸收流體動能 (C)採用耐腐蝕之不鏽鋼管路 (D)防止幫浦突然停機

43.文氏管是測量下列何者之儀器？ (A)點流速 (B)流量 (C)壓力 (D)斷面流速

44.渠道水流中，超臨界流與亞臨界流的定義是根據下列何項參數？ (A)福祿數 (B)渠道坡度 (C)水流速度 (D)水流深度

45.直徑 2 m 之貯水筒經由底部直徑 10 cm 的管路排放至大氣中，管路流速 3 m/s，求貯水筒下降速度為何？ (A) 0.25cm/s (B)0.5cm/s (C)0.75cm/s (D)1.0cm/s

46.水穩定由消防水管末端口徑 50mm 的錐狀噴嘴流出，假設噴嘴出口速度必須維持在 25m/s，求泵的最小流量為多少？ (A) 0.025m³ /s (B) 0.049m ³ /s (C)0.035m³ /s (D)0.015m ³ /s

47.流體經過一文氏流量計(Venturi meter)，流量計測得管中流量為每秒 0.003 立方公尺，流體經過流量計中束縮段之壓力減少量為 3,000Pa。已知流體密度為每立方公尺 789 公斤，管直徑為 6 公分，請問流量計束縮段之管徑約為何？ (A) 1.2 公分 (B) 2.3 公分 (C) 3.4 公分 (D) 4.5 公分

48.水於輸水管流動時，有關摩擦損失的敘述，下列何者正確？ (A)摩擦損失與速度成正比 (B)摩擦損失與速度的平方成正比 (C)摩擦損失與輸水管長度成反比 (D)摩擦損失與輸水管管徑成正比

49.如【圖 49】所示，水中閘門上靜壓總合力(FR)為何？ (A)12300 kN (B)1230 kN (C)123 kN (D)12.3 kN

50.一水管口截面積為A、流速為V，若此穩定出水之管口截面積變為原來一半，其流速變為多少？ (A) 0.25 V (B)0.5 V (C)2 V (D)4 V

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