物理题库与参考解答.docx
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物理题库与参考解答
9401期中考物理題庫與參考解答期中考：
解釋名詞30分，計算題70分
以下解答僅供參考，請以任課教師課堂上實際授課內容為主
解釋名辭
1.ScientificNotation,SignificantFigures
ScientificNotation科學記號：
當很小或非常大的數，以十進位的數字來描述相當麻煩，科學記號可以以1到10之間的數乘以10的幾次方表示
SignificantFigure有效數字：
有效數字是準確值加一個估計值表示，例如12.35cm表示測量的最小刻度為0.1cm，準確值是12.3cm，最後ㄧ個數字5是估計值。
2.Scalar,Vector
Scalar純量：
一個純量可以有大小、正負號與單位，但不具空間的方向。
Vector向量：
一個向量同時具有大小、正負號與單位、與空間的方向；向量是純量加上空間之方向。
3.GravitationalForces
GravitationalForce萬有引力：
根據牛頓萬有引力定律，兩物體間互施萬有引力，其大小與兩物體的質量（m1,m2）成正比，與兩物體中心距離（r）的平方成反比：
4.ContactForce
ContactForce接觸力：
當兩物體接觸時，原子間眾多交互作用的淨效果稱為接觸力，即兩物體接觸時產生的交互作用。
5.distance,displacement
distance距離：
距離為純量，顯示某段時間內物體所移動的總距離。
displacement位移：
位移為向量，表示某段時間內物體最終位置與啟始位置的相對位置。
6.speed,velocity
speed速率：
速率是純量，是描述物體運動”多快”的物理量：
單位時間內物體移動的距離變化量。
velocity速度：
速度是向量，包含物體運動的方向以及速率：
單位時間內物體移動的位移變化量。
7.displacement,velocity,acceleration
displacement位移：
位移為向量，表示某段時間內物體最終位置與啟始位置的相對位置。
velocity速度：
速度是向量，包含物體運動的方向以及速率：
單位時間內物體移動的位移變化量。
acceleration加速度：
加速度是向量，描述物體速度變化的物理量：
單位時間內物體的速度變化量。
8.angulardisplacement,angularvelocity,angularacceleration
angulardisplacement角位移：
某段時間內剛體所掃過的角度
angularvelocity角速度：
單位時間內所轉動的角位移變化量
angularacceleration角加速度：
單位時間內所轉動的角速度變化量
9.averagevelocity,instantaneousvelocity
averagevelocity平均速度：
平均速度
為ㄧ段時間
內位移的變化量
：
instantaneousvelocity瞬時速度：
瞬時速度是非常短的時間內位移的變化量：
10.averageacceleration,instantaneousacceleration
averageacceleration平均加速度：
平均加速度
為ㄧ段時間
內位移的變化量
：
instantaneousacceleration瞬時加速度：
瞬時加速度是非常短的時間內速度的變化量：
11.averageangularvelocity,instantaneousangularvelocity
averageangularvelocity平均角速度：
平均角速度
為ㄧ段時間
內角位移的變化量
：
instantaneousangularvelocity瞬時角速度：
瞬時速度是非常短的時間內角位移的變化量：
12.centripetalacceleration
centripetalacceleration向心加速度：
一質點做等速圓周運動時，其速度v與圓相切，即方向指向質點運動之方向，其加速度a恆指向圓心，故稱為向心加速度。
13.Newton’sLawofMotion
Newton’sLawofMotion牛頓運動定律：
包含牛頓第一、二、三運動定律稱之為牛頓運動定律。
14.Newton’sFirstLaw
Newton’sFirstLaw牛頓第一運動定律：
又稱為慣性定律，物體若不受外力的情況下，靜者恆靜，動者恆沿一直線做等速度運動。
15.Newton’sSecondLaw
Newton’sSecondLaw牛頓第二運動定律：
又稱為運動定律，當物體受外力作用時，會沿力的方向產生加速度，所產生的加速度與外力成正比與物體質量成反比，這個關係稱為牛頓第二運動定律。
16.Newton’sThirdLaw
Newton’sThirdLaw牛頓第三運動定律：
又稱為作用與反作用定律，兩物體間的作用力與反作用力是相伴而生的，大小相等、方向相反。
17.KineticEnergy,PotentialEnergy
KineticEnergy動能：
物體因為運動而具有的能量稱之為動能，期能量來自於外界對物體輸入之功。
PotentialEnergy位能：
施力對物體做功，若非轉變成物體的動能，而是用來改變物體的位置或是形狀，使其獲得一種儲存起來的能量，稱之為位能。
18.Work,Power
Work功：
施力於物體，使其在力之方向產生位移，稱之為該力做功。
功的大小則為力與在此力方向的位移大小乘積。
Power功率：
單位時間內所做的功。
19.ConservationLaw
ConservationLaw守恆定律：
是自然界最重要也是最基本的定律，它是自然界普遍遵守的一系列定律。
即某一種物理量，它既不會自己產生，也不會消失，其總量守恆。
包括：
能量守恆定律、質量守恆定律、動量守恆定律、角動量守恆定律、電荷守恆定律、信息守恆定律。
20.Conservativeforces
Conservativeforces保守力：
在做功的過程中，某力在任兩點間所做的功為恆定值,，與所經路徑無關，稱之。
比方說重力、靜電力，稱為保守力。
第一章
範例1.2（Page5）
1.以有效數字概念寫出下列值之科學記號
（1）409.8s
（2）0.0058700cm
（3）9500g
（4）950.0*
mL
解答：
（1）4.098*
s
（2）5.8700*
cm
（3）9.5*
g
（4）9.500*
mL
習題7
使用1km=1000m和1h=3600s把1.00km/h換成m/s
解答：
第二章
範例2.7（Page32）
一金皇冠重17.5牛頓，浸入裝滿水的大杯子，同時被彈簧秤懸吊著（如右圖），當皇冠在靜態平衡時，彈簧秤的讀數為9.0牛頓。
試問：
（a）水施在皇冠的浮力是多少？
（b）假設彈簧伸長0.5公分，彈性常數為多少？
（c）秤盤的讀數是多少？
水與大杯子總重量是23.5牛頓？
解答：
（a）右圖顯示皇冠的受力圖，彈簧拉力
與水的浮力
向上，而重力
向下。
皇冠處於靜態平衡，所以作用在皇冠的所有力為零。
＋
＋
＝0。
因此
9.0＋
＋（-17.5）＝0。
=8.5（N）
（b）利用虎克定律F=kx得，
（c）水作用於皇冠之浮力為8.5N向上，故皇冠也會給水一個反作用力8.5向下：
故磅秤所測得之重量應該為23.5N+8.5N=32.0（N）
範例2.9（Page34）
估計一輛車施在另一輛車的萬有引力，當它們行駛在平行巷道。
解答：
一車大約質量1000公斤，合理概算一車中心到另一車中心為4公尺，因此
習題7
一個質量1.4kg的物體掛在彈簧下使彈簧長度增加了7.2cm。
問：
（a）此彈簧之彈性係數為多少？
（b）另一個不同重的質量掛在彈簧下，此彈簧伸長了12.2cm，問第二個物體的質量多少？
解答：
（a）利用虎克定律F=kx得，
（b）對一理想彈簧，虎克定律：
習題14
一裝滿書的箱子靜止地放在木製地板上，地板對箱子施的正向力是250N。
（a）你以120N的水平力推箱子，但箱子不為所動，對於箱子和地板間的靜摩擦力，你能說些什麼？
（b）若你至少需施力在箱子上使之滑動的力為150N，靜摩擦係數是多少？
（c）一旦箱子開始移動，你只需施力120N使之能繼續滑動，動摩擦係數是多少？
解答：
（a）此時之推力尚未達到最大靜摩擦力，因此物體無法移動。
（b）
（c）
第三章
範例3.9（Page66）
一汽艇從碼頭由靜止開始加速，加速度大小為2.8
，在向西航行140m之後，引擎停止，開始以1.2
，的等減速度慢下來，直到向西運動運動至速度為16m/s為止。
當汽艇速度為16m/s時，到達碼頭正西的一個浮標。
從碼頭到這裡時，總位移多少？
解答：
step1：
利用速度定律，求由靜止至加速度2.8
時之速度
step2：
利用速度定律，求由速度28m/s利用減加速度-1.2
減至速度16ms其位移
step3：
故總位移＝140+220=360（m）
範例3.12（Page71）
站在橋上，你向上丟一個石頭，經過4.00秒後，石頭掉到原丟擲位置下方44.1m的河裡，假設重力加速度
（a）石頭離開你的手時，速度為多少？
（b）石頭掉進河裡之前，它的速度是多少？
解答：
假設向上為正，向下為負，則重力加速度應寫為
（向下為負）
（a）利用
得
（b）利用
（負號代表向下）
範例3.14（Page76）
一個重598牛頓的乘客搭乘電梯。
重力強度9.80牛頓/公斤重。
下列每一種情況乘客的視重為多少？
在每一事例，電梯加速度為0.500
（a）乘客在1樓按下15樓的按鈕，電梯開始向上移動；（b）當它接近15樓開始減速的時候。
解答：
（a）當電梯從一樓開始加速向上，它的速率增加。
因為電梯加速向上，
>0。
視重W’=N比實重來得大─地板必須以大於W的力向上推升，造成一種向上的加速。
（b）當電梯接近第十五樓時，它減速但仍然向上；它的加速度向下（
<0），如圖3.27所示。
視重比實重來得小。
再一次，ΣFy=N－W=m
，但此次
=－0.500
。
習題3
右圖顯示，以計速器測量一部汽車沿著直線軌道到達停車場的數據曲線圖。
在
和
秒間，該量車行駛多遠的距離？
解答：
利用速度定律，在v-t圖中面積即代表所行的距離
習題16
一輛電車在紐奧蘭站從靜止出發，以固定加速度1.20
行駛12.0秒。
（a）在12秒末時，該火車己行駛多遠？
（b）在12.0末秒時，該火車的速率是多少？
解答：
（a）利用
（b）利用
習題19
一位學生看著第四樓宿舍的窗戶，發現一個花盆以0.093秒的時間通過2.0公尺高的窗戶。
宿舍每樓的高度是4.0公尺。
那個花盆是從第幾樓的窗戶掉下的？
解答：
假設落下至第四樓窗戶前距離為y，時間為t，則落下至通過第四樓窗戶之距離為y+2，時間為t+0.093
利用
得t=2.1（sec）
得
，因5.4+4約為10層
第四章
範例4.5（Page89）
一個新的保險箱送到角落書局。
它將要被放置在一個離地1.5m的牆壁上，送貨人有一可攜式的
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