所屬科目:教甄◆物理科專業
四個重量為W、2W、3W及4W的均勻木塊,長度均為 ,由輕到重依序相疊(如圖)。在能保持平衡的條件下,x可能的最大值為 。
3 如圖所示,在粗糙水平面上有相互重疊之AB兩木塊,其質量各為m與4m。起初,B木塊以初速v向右運動,再將A木塊放至在B木塊上右緣以初速v/6向右運動。已知所有接觸面的動摩擦係數為 ,則B木塊至少長為________,A木塊才不會掉落到水平面上。(重力加速度以g表示)。
5 裝有一金屬球的燒杯,浮於一水槽的水面上,此時水面高度為H,將金屬球取出後再將其沉入水中,而燒杯仍浮於水面,此時水面高度為h。若燒杯質量m,球質量M,水槽內水質量M0,球密度D,水密度ρ,則h與H的比值h/H為 。
6 一個質量為m之小石子在地表處被垂直上拋,其初速率是v。設空氣施給小石子一阻力,其量值與離地表高度成正比,而其方向與小石子運動之方向相反。若落地時之速率,則小石子上升的最大高度H為_______。
7 如下圖有兩個體積相同、質量分別為M和2M的小圓球,以長度為6 d的細直剛棒(受力不變形的棒)相連,置於光滑水平面上,剛棒的質量及空氣阻力可忽略。今有一質量為M的小圓球以速率v向右碰撞剛棒的中心處並與剛棒黏在一起,則撞後系統的質心速率vc 與繞質心轉動的角速度量值 的比值vc/ω為________。
8 一小球自半徑為R的光滑半圓球頂由靜止開始下滑,求小球落地瞬間的速度的垂直分量。
9 三圓環組成如圖之立體球形,圖中每兩個交點間都有電阻,計12個,其值皆為R。計算AB兩點間的等效電阻
10 一南北向無限長直導線通以I的電流,其一側有一長L的金屬棒以v的速度向南前進,金屬棒的左側距導線距離為L,計算棒子兩側的感應電動勢ε。
11 如圖,內外半徑為r、R的玻璃試管,玻璃折射率為n=1.5,在試管內填充折射率為n=4/3的有色液體後,由遠處看發現試管的厚度消失,求滿足此條件時的R、r關係。
14 如下圖所示,質量為m、帶正電的α粒子,射向一帶正電之金原子核而被散射,α粒子的入射線和原子核之間的垂直距離為b,軌跡上的P點為α粒子最靠近原子核的位置,P點和原子核之間的距離為d,如右圖所示。若α粒子距金原子核無窮遠時之速率為v,且金原子核可視為固定不動。則在P點處,α粒子運動軌跡之曲率半徑R為 。(以b與d表示)
15 如下圖,台車B在斜角為θ的固定光滑斜面上加速下滑。若A物置於B上且與B不分離,則AB間的靜摩擦係數至少為 。
17 將主截面為正三角形的三稜鏡置於空氣中。一入射光與自此稜鏡一面入射,於另一面射出,若調整入射角度,使入射時的入射角等於另一面射出的折射角時,測得光線的偏向角為90∘,則稜鏡的折射率為 =________。
19 如圖所示,質量m,邊長L的正方型金屬框abcd,於均勻磁場B上方自由下落,線框的電阻為R,磁場範圍高為2L,線框掉落過程中, ab與磁場邊界平行,已知ab邊剛穿出磁場時線框的加速度為零,自線框掉落至cd邊剛進磁場時,電阻共產生多少熱能。
20 如圖,半徑R的大球中,挖去半徑為R/2的小球,兩球恰內切,大球剩餘部份為均勻帶電,電量為Q,求距大球球心O點r處p點的電場強度(OP連線通過小球球心)。
21 圓環半徑為r,在軸線上距環心 r處有電荷Q,已知Q受環上電荷之力量值為 ,若環上帶電量為q,則q為:
22 一單擺的擺線由線膨脹係數為1.80✖10-5(1/°C)的材料製成。在攝氏25度時校正,求在攝氏0度時,每天會快或慢多少秒?
23 如下圖,兩電池電動勢分別為4V與1V,R1、R2、R3的電阻值分別為10Ω、5Ω、10Ω,則流經R2的電流大小為何?
4 有一原長L,力常數為k的彈簧鉛直豎立在一光滑薄平板上。兩端連接質量皆為m的物體,一人手持此平板,使之離地高h,且此時物體呈靜止狀態。當此人向下抽離平板,則在彈簧下方物體未落地時,彈簧上方物體離地高度與時間的關係為y1(t) =________。(重力加速度以g表示) (10分)