所屬科目:內燃機、輔機、應用力學、機構學、工程熱力學
1. 一質點上之兩作用力分別是 $\mathbf{F_1} = 50\mathbf{i} - 100\mathbf{j} + 100\mathbf{kN}$,$\mathbf{F_2} = 60\mathbf{j} + 80\mathbf{kN}$,試求此質點上之合力大小? (A) 191 N (B) 233 N (C) 246 N (D) 342 N
2. 有一位置向量(position vector) $r_{AB}$,其 A 點之座標為 (0, 0, 7.5),B 點之座標為 (3, -2, 1.5),試求此位置向量 $r_{AB}$ 之單位向量(unit vector)? (A) $\frac{1}{7}$ $(3\mathbf{i} - 2\mathbf{j} - 6\mathbf{k})$ (B) $\frac{1}{7}$ $(3\mathbf{i} + 2\mathbf{j} - 6\mathbf{k})$ (C) $\frac{1}{7}$ $(2\mathbf{i} - 3\mathbf{j} - 6\mathbf{k})$ (D) $\frac{1}{7}$ $(6\mathbf{i} - 3\mathbf{j} - 2\mathbf{k})$
3. 如圖(一)所示之桁架(truss)結構,若 $A$ 點為鉸接支撐(hinge support),E 點為滾接支撐(roller support),其餘每個接點均為銷接(pin-connected),圖中哪些構件為零力構件(zero-force member)? (A) DF 及 BH (B) CH 及 CF (C) CG 及 BH (D) DF 及 CG
4. 如圖(二)所示之樑,其中 C 點距離 A 點 $6\mathrm{m}$,試求經過 C 點斷面之彎矩大小? (A) $52\mathrm{kN}\cdot\mathrm{m}$ (B) $48\mathrm{kN}\cdot\mathrm{m}$ (C) $42\mathrm{kN}\cdot\mathrm{m}$ (D) $32\mathrm{kN}\cdot\mathrm{m}$
5. 如圖(三)所示之懸臂樑,若作用力為 P、樑長度為 L、撓性剛度(flexural rigidity)為 EI,試求其最大撓度值? (A) $\frac{PL^3}{2EI}$ (B) $\frac{PL^3}{3EI}$ (C) $\frac{PL^3}{6EI}$ (D) $\frac{PL^3}{8EI}$
6. 如圖(四)所示之懸臂樑,承受均佈載重 q、樑長度 L、撓性剛度為 EI,試求其最大撓度值? (A) $\frac{qL^4}{6EI}$ (B) $\frac{qL^4}{8EI}$ (C) $\frac{qL^4}{12EI}$ (D) $\frac{qL^4}{24EI}$
7. 如圖(五)所示,一個 80 kg 之物體靜置於水平面上,物體與平面間之動摩擦係數 為 0.25,試求欲使該物體產生 2.5 m/s$^2$ 向右之加速度時所需力量 P 之大小? ($\cos 30^\circ = 0.866$,$\sin 30^\circ = 0.5$) (A) 440 N (B) 535 N (C) 625 N (D) 680 N
8. 如圖(六)所示,擺長 2 m,擺錘質量為 M 的單擺在垂直平面上運動,若在圖示之位置時,繩子張力為擺錘重量之 2.5 倍,試求此時擺錘之速度大小?($\cos 30^\circ = 0.866$,$\sin 30^\circ = 0.5$) (A) 3.13 m/s (B) 4.03 m/s (C) 5.66 m/s (D) 6.79 m/s
9. 如圖(七)所示,一桿在 A、B 兩點裝有滑塊,這兩個滑塊在固定之導槽上運動,試求當 A 之滑塊向下速度為 2 m/s 且 $\theta = 45^\circ$ 時,此桿之角速度大小?($\cos 45^\circ = 0.707$) (A) 28.2 rad/s (B) 20.0 rad/s (C) 14.1 rad/s (D) 10.0 rad/s
10. 如圖(八)所示,圓柱之半徑為 r、角速度為 $\omega$ 及角加速度為 $\alpha$,若圓柱與地面間之運動是純滾動而不滑動,試求圓柱體上與地面之接觸點 A 的加速度大小? (A) 0 (B) $r\alpha$ (C) $r\omega^2$ (D) $2r\alpha$
11. 如圖(九)所示,一個重 75 N 的球固定在桿子端,桿子長度 0.9 m 且重量忽略不計,若球從 $\theta = 0^\circ$ 靜止釋放且不計摩擦阻力,試求當 $\theta = 90^\circ$ 時,球之速度大小? (A) 17.6 m/s (B) 11.6 m/s (C) 5.6 m/s (D) 4.2 m/s
12. 如圖(十)所示之機構,若滑塊 C 向下之速度為 4 m/s,試求在此瞬間,AB 桿角速度 $\omega_{AB}$ 之大小?(cos 30° = 0.866,sin 30° = 0.5) (A) 2 rad/s (B) 3 rad/s (C) 4 rad/s (D) 5 rad/s
13. 如圖(十一)所示,彈簧 AB 之原長度為 2 m,若圖中所顯示之狀況是在平衡位置,試求方塊 D 之質量? (A) 126 kg (B) 84 kg (C) 12.8 kg (D) 8.6 kg
14. 有關標準奧圖循環 (Otto cycle) 的熱效率,下列敘述何者正確? (A) 熱效率的大小與壓縮比有關,與比熱比 (specific heat ratio) 無關 (B) 熱效率的大小與壓縮比無關,與比熱比無關 (C) 比熱比越大,熱效率越大 (D) 比熱比越小,熱效率越大
15. 某一單缸二行程引擎之燃燒室容積為 V,壓縮比為 R,熱效率為 E,若每一個循環燃燒所釋放出的熱量為 Q,則該引擎之指示平均有效壓力 (imep, indicated mean effective pressure) 為: (A) $Q \frac{E}{V} (\frac{1}{R-1})$ (B) $Q \frac{E}{V} (\frac{1}{R+1})$ (C) $QE (\frac{V}{R-1})$ (D) $QE (\frac{V}{R+1})$
16. 某一燃料之化學式為 $C_m H_n$,若該燃料與空氣完全燃燒時的理論空燃比是 14.4,則 n/m 之值為多少? (A) 1.4 (B) 1.8 (C) 2.2 (D) 2.6
17. 當您駕駛搭載汽油引擎的愛車登上合歡山之最高峰時,因為地勢高的關係,當時山上大氣壓力與平地大氣壓力的比為 0.7,平地氣溫為 27℃,山上氣溫為 7℃,假設平地與山上之相對溼度均為 0,車子在山上時的最大馬力為 $P_1$,車子在平地時的最大馬力為 $P_2$,則 $P_1/P_2$ 之值為多少? (A) 1.3 (B) 1.1 (C) 0.9 (D) 0.7
18. 汽車冷卻系統裝用節溫器之主要目的為: (A) 防止空氣進入冷卻系統 (B) 防止冷卻液沸騰 (C) 使引擎快速到達正常工作溫度 (D) 防止冷卻液結冰
19. 汽油引擎燃料噴射系統中,電動燃油泵內部有一個單向閥,其主要功能為: (A) 保持油路殘壓 (B) 增加燃油泵之出油量 (C) 增加燃油泵之出口油壓 (D) 減少燃油壓力脈動
20. 對符合我國三期環保標準之汽油車而言,當引擎已達正常工作溫度時,觸媒在下列哪一個運轉情況下的溫度最高? (A) 引擎狀況正常,怠速運轉時 (B) 引擎狀況正常,以 40 km/hr 定速行駛於平路上 (C) 引擎狀況正常,油門全開,以 40 km/hr 定速行駛於上坡路段 (D) 引擎有一缸失火 (miss fire),以 40 km/hr 定速行駛於平路上
21. 針對汽油引擎之最佳點火提前角度的設定,甲生說:在固定轉速下,引擎負荷越大,點火提前角度應越小;乙生說:在固定負荷下,引擎轉速越高,點火提前角度應越大,則: (A) 甲生對,乙生錯 (B) 甲生對,乙生對 (C) 甲生錯,乙生對 (D) 甲生錯,乙生錯
22. 為了降低引擎進氣系統之噪音,汽車可配備如圖(十二)所示之赫姆荷茲 (Helmholtz) 共振型消音器。圖中,V 為共振室體積、S 為連接管的截面積,L 為連接管的長度。就消音性能來說,如果要將它所能消音的頻率再降低,可以採用下列哪一樣方法? (A) 體積 V 減少,長度 L 增加,截面積 S 增加 (B) 體積 V 減少,長度 L 減少,截面積 S 增加 (C) 體積 V 增加,長度 L 減少,截面積 S 減少 (D) 體積 V 增加,長度 L 增加,截面積 S 減少
23. 甲生於量測四行程引擎的汽缸內壓力時,得到如圖(十三)所示之 P-V 圖,引擎的作動行程從進氣至排氣所走的路徑為:$1 \rightarrow 2 \rightarrow 5 \rightarrow 3 \rightarrow 4 \rightarrow 5 \rightarrow 1$,試問引擎完成四個行程後,對外所輸出指示淨功 (net indicated work) 的值為何?輸出功之大小以圖面積來表示,假設 R 為點 3、4、5 所圍成之面積大小,Q 為點 1、2、5 所圍成之面積大小。 (A) R + Q (B) R - Q (C) $R \times Q$ (D) $R \div Q$
24. 在路上常有一些大卡車,在車門上寫著:Turbo(渦輪增壓),Intercooler(中間冷卻器),Diesel Engine(柴油引擎),請問中間冷卻器的功能是? (A) 冷卻機油 (B) 冷卻柴油 (C) 冷卻引擎之進氣 (D) 冷卻引擎之排氣
25. 在燃料噴射引擎系統中,進氣系統之熱線(hot wire)式感測器的主要功能為: (A) 量測進入引擎之空氣的質量流率 (B) 量測進入引擎之空氣的體積流率 (C) 量測進入引擎之空氣的壓力 (D) 量測進入引擎之空氣的密度