所屬科目：機械力學
一、如圖 1 所示，請決定將該 100 kg 圓柱體抬升所需之最小水平力 P。假設 在接觸點 A 與 B 之靜摩擦係數分別為(μs)A = 0.6 與(μs)B = 0.2。而在楔塊 （wedge）與地板 C 間之靜摩擦係數為μs = 0.3。假設在此作用力之下，此 圓柱在 A 點為滾動而 B 點為滑動。解題時請先畫出自由體圖，未畫者不 予計分。（20 分）
二、如圖 2 所示，一方塊 B（質量 0.2 kg）用一條繩子（質量忽略不計）與 椎頂連接，該圓錐角度為 90°，若方塊 B 以一個速度 0.5 m/s 沿此圓錐運 動。請求出該繩子之張力及圓錐作用在方塊 B 上之作用力。解題時請先 畫出自由體圖，未畫者不予計分。（20 分）
三、如圖 3 所示，一個 60 kg 的方板在角落 A 受到一垂直力 P = 500 N。如果 初始此方板的姿態為θ = 0°，且為靜止。請求出當θ = 45°時此方板之角速 度。假設重力方向為垂直向下，且不考慮運動時之摩擦力。 （20 分）
四、如圖 4 所示，一根剛體槓桿 ABCD 與黃銅桿件 AE 以及鋁桿件 CF 相連 結。AE 與 CF 之截面積均為 500 mm2。若 D 端受一垂直力 40 kN，請解 出 D 之位移。（20 分）
五、如圖 5 所示，請決定作用在該鋁合金軸（剪力模數 G =28 GPa）之扭矩 TA、TB 及 TC。該軸目前為處在平衡狀態，且在 AB 段的最大剪應力為 80 MPa，其扭轉角為 0.02 rad（方向為由 A 看入時為順時鐘方向）。 （20 分）
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