所屬科目:教甄◆物理科專業
(1)氣體壓力在氣體動力論的推導中,在邊長為 L 的密閉正方形容器中,一個分子對於器壁的作用力F=。按照牛頓第二定律,左式中的框框部分應該代入『接觸時間』, 但是證明過程卻是代入『兩次碰撞間隔時間』,你該如何向學生說明?(4 分)
(a)繫繩終點 C 處,細繩的張力=?(3 分)
(2)地球的半徑是 R,地表重力場強度是 g,一人造衛星繞地運行,近地點距地心 2R,遠地點距地心 6R;某時刻衛星距地心 4R,軌道切線速度的方向與衛星和地心連線的夾角是 60 度,速率是 ;則人造衛星的週期是多少?(4 分)
5.(1)甲、乙兩平行金屬板,兩板的間距遠小於金屬板的長與寬,如圖所示。若甲板帶電量為+Q、乙板帶電量為-Q 時,兩板之間(B 區)的電場大小為 E。則若甲板帶電量改為+3Q、乙板 帶電量改為-2Q 時,甲板左側(A 區)和兩板之間(B 區)的電場分別為何?(6 分)
(2)如圖所示,一圓柱形容器內裝有理想氣體,容器上方有一質量不計且無摩擦之活塞,活塞上方連結一談力長數為 k,原長為 L 的輕彈簧,容器外的大氣壓力亦可忽略不計。當絕對溫度為 T 時,彈簧長度為 0.5L。今加熱器體,使其絕對溫度增加為 2T,則此時彈簧長度為何?(4 分)
6. (1)水平光滑地面上靜置一長板 A 長 2L 質量 m,其上方平置另一長板 B 長 L 質量亦爲 m,兩板左端對齊且兩板間動摩擦係敷爲μ, 重力加速度 g,今使 B 獲得一水平初速且可相對 A 向右滑行,若不欲 B 觸及地面,則 A 所移動之最大距離為何?(6 分)
(2)在一開管前以揚聲器發出聲波,若管中空氣柱形成駐波,且某瞬間空氣密度分佈如附圖, 圖中 p 點至封閉端 40cm。設聲速 340 m/s,試估計該聲波之頻率為何?(Hz) (4 分)
7、如下圖,質量為 m,長為 L 的柔軟均勻細鐵鍊從一秤盤上方釋放,問秤盤與鐵鍊之間的最大作用力為何,已知重力加速度為 g?(設不反跳)
8、一半圓形均勻薄板的半徑為 R,求其質心位置與圓心的距離為何?
10、本題為多選題,請寫出正確答案即每一選項的解析,以利學生自學。 在斜角37°的光滑斜面上,有一輛小滑車沿著斜面自由下滑。當滑車以速度 1m/s 經過 P 點時, 突然往垂直於斜面方向以相對於車子 4m/s 的速度彈射一小球。當小球落於斜面上時,該滑車的位置在 Q 點。忽略滑車的高度,重力加速度量值為 10m/s2,則: (A) 由滑車上所見小球的軌跡為直線 (B) 小球落到斜面的位置是在 Q (C) 小球沿斜面的射程為 4m (D) 小球落回斜面時相對於地面的速度量值為m/s (E) 小球經過 1s 落到斜面