功功率与机械.docx

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功功率与机械

____年___班座号_____姓名：

_____

功&功率與機械

得分：

一、单选题：

每格1分、共55分

（）1.如附图所示，甲和乙各施10牛顿和5牛顿力推物体，物体往右移动10公尺（假设阻力可忽略不计），则下列叙述何者错误？

　（A）物体所受合力为5牛顿向右　（B）物体所受合力与移动距离平行　（C）乙作为50焦耳　（D）外力总共作功50焦耳

（）2.如附图所示，在高1公尺，长2公尺的光滑斜面上，安胜把质量100公斤的物体，沿斜面拖到顶端，则重力对物体作功若干焦耳？

（设重力加速度g为10公尺／秒2）　（A）－1000　（B）1000　（C）－2000　（D）2000

（）3.雾峰乡光复国小操场上有一块岩石，体积为3×2×1公尺，因为地震使得地面抬升4公尺，则地面对这块岩石所作的功，最接近下列哪一个？

（岩石密度约为4×103kg／m3）　（A）102J　（B）104J　（C）106J　（D）108J

（）4.下列何者施力作功为零？

　（A）手推婴儿车向前进　（B）原地将重物举高　（C）向心力作用于圆周运动中的小球　（D）驾驶踩油门使车子加速

（）5.小颀分别从甲、乙两光滑斜面，施力将同一物体等速推到斜面的顶端，如附图所示，则小颀对该物体所作的功之大小关系为：

　（A）甲＞乙　（B）甲＜乙　（C）甲＝乙　（D）无法判断

（）6.质量2公斤的物体静置于光滑的水平桌面上，季芸施水平方向的作用力F于物体，其F与时间（t）关系如附图所示，则0～5秒内，此作用力共对的作功多少焦耳？

　（A）16　（B）32　（C）64　（D）84

（）7.如附图所示在光滑的水平面上，静止的甲、乙两物体质量分别为m、2m，今受到同样的水平力F作用，沿力的方向移动相同距离S，则下列何者正确？

　（A）F对乙物体作功较大　（B）F对甲物体作功较大　（C）甲、乙两物体获得的能量一样大　（D）F对甲、乙两物体作功的平均功率一样大

（）8.在光滑的水平面上，有一质量4公斤的静止物体，受到20牛顿的水平力作用，使物体前进10公尺。

下列叙述何者正确？

　（A）物体的加速度大小为4m／s2　（B）水平力对物体作功100焦耳　（C）物体直线前进10公尺，需历时1秒　（D）整个过程，水平力作功的功率为100W

（）9.有一物体受到10牛顿的外力作用，沿无摩擦力的水平面上，向右移动5公尺，其受力情形如附图所示，则外力作功多少焦耳？

　（A）0　（B）30　（C）40　（D）50

（）10.小民到游乐园搭乘摩天轮时，摩天轮上的吊篮缓慢地以等速率作圆周运动，如附图所示。

若在搭乘摩天轮的过程中，甲及丙在同一水平高度上，乙为最高点，丁为最低点，则下列叙述何者最适当？

　（A）他在丁位置时所具有的位能最大　（B）他在任何一个位置上，速度都相同　（C）他在甲及丙两位置上，具有相同的动能　（D）他在任何一个位置上，位能与动能的总和都相同

（）11.有关功与能的叙述，下列何者正确？

　（A）施力于物体，力必对物体作功　（B）物体受外力作用时其动能必增加　（C）物体运动时，所产生的摩擦力对物体作负功　（D）物体上抛时，地球引力对物体作正功

（）12.如附图，物体由一光滑斜面顶端A，开始释放下滑，则下列叙述何者正确？

　（A）物体在A、D之间，持续地往返运动　（B）物体在B、D之间，持续地来回运动　（C）物体由C滑至D之过程中，愈来愈快　（D）物体可以到达E点

（）13.对水平粗糙地面上的某一物体施以水平定力F，物体从静止开始运动了位移S，突然撤去此定力，这个物体又继续移动了位移S才停下来，若物体的质量为m，则下列何者是正确的？

（g为动力加速度）　（A）它所受的阻力大小为F　（B）水平定力F所作的功为mgS　（C）它所受阻力大小为

　（D）水平定力F所作的功为零

（）14.一水塔设在36层楼的大厦顶上（楼高3公尺），已知抽水机功率为1500瓦特且不损失能量，该大楼用户每天用水需求量为50公吨，则该抽水机每天应该抽水大概多久？

（假设g＝10m／s2）　（A）20小时　（B）15小时　（C）10小时　（D）5小时

（）15.纳豆在火车车厢内，用同样的条件跳远：

（甲）火车静止时向车头方向跳；（乙）火车等速前进时，向车头方向跳；（丙）火车等速前进时，向车尾方向跳。

则在此三种情形下，在车厢内跳远距离的大小关系为？

　（A）甲＝乙＝丙　（B）乙＞甲＞丙　（C）甲＞乙＞丙　（D）丙＞乙＞甲

（）16.下列哪一情况，力对物体作功不为零？

　（A）物体作等速率圆周运动时，向心力对物体所作之功　（B）小芷用力推墙，墙固定不动，她施力对墙所作之功　（C）汽车作等速度直线运动时，它所受的合力对此汽车所作之功　（D）滑雪者沿着斜坡等速下滑过程中，所受的重力对人所作之功

（）17.小福在逛百货公司时，搭乘电扶梯上下楼，如附图所示。

假设小福搭乘电扶梯上下楼时的速率相同且为定值，甲、乙两位置距离地面的高度皆为h，则下列叙述何者正确？

　（A）他上楼时，动能逐渐变大　（B）他上楼时，重力位能逐渐变小　（C）他在甲位置的动能与在乙位置的动能相同　（D）他在甲位置的重力位能比在乙位置的重力位能大

（）18.小雄以5N的水平力推质量为20kg的行李箱，行李箱水平移动了10m，并具有动能，假设行李箱原来静止，且在移动时它与水平地面间的摩擦力为4N，则在小雄推动行李箱10m之后，行李箱的动能增加了多少？

　（A）10J　（B）20J　（C）30J　（D）40J

（）19.通常以假人驾驶撞墙实验来测试汽车的安全限度，若速至72公里／小时撞时，车子和假人总共的质量是1000kg，若墙壁不吸收能量，则车体必须承受多少焦耳？

　（A）400000　（B）200000　（C）100000　（D）50000

（）20.如附图，受定力F2的作用力（60Nt）使5公斤木块停留在粗糙墙壁上。

另外受定力F1（80Nt）作用而等速向上，移动期间，木块在2秒内移动2公尺，试问在2公尺这段距离内，摩擦力对木块作功若干焦耳？

（g＝10m／s2）　（A）160（B）－160（C）－60（D）0

（）21.运球时，将质量0.6公斤的篮球以30m／s的垂直速度投向地面，篮球与地面的接触时间为0.05秒，并以20m／s的速度反弹，则篮球在这段时间内平均受力为多少牛顿？

　（A）120　（B）240　（C）360　（D）600

（）22.我国女子举重选手陈苇绫在2008年奥运会上，在48公斤级抓举84公斤、挺举112公斤，总合196公斤的成绩夺得铜牌。

已知陈苇绫身高150cm，手臂向上伸直为200cm，若要在5秒内将112公斤的杠铃由地板挺举至离地200cm高，求陈苇绫对杠铃所作之功率最少需为多少瓦特？

（g＝10m／s2）　（A）448　（B）44800　（C）2240　（D）192

（）23.如附图所示，摆锤质量1公斤，自50公分高处由静止释放撞击光滑桌面上质量0.2公斤的木块，撞击后摆锤会停下来且木块向前滑行，试问木块受摆锤撞击后会以若干m／s的速度向前滑行（设撞击时无能量损耗，1kgw＝9.8N，动能Ek＝1／2mv2）　（A）0.7　（B）7　（C）1.7　（D）14

（）24.同材质的甲、乙两金属球，体积甲＞乙，今同时从同一高度静止释放，则两球落下距离均为20公分时，重力对甲、乙两球所作的功W甲、W乙的大小关系，下列何者正确？

　（A）W甲＞W乙＞0　（B）W甲＝W乙＞0　（C）W甲＜W乙＜0　（D）W甲＝W乙＜0

（）25.200公克的子弹以100公尺／秒的初速度打入墙内，穿入0.5公尺处停止，假设的阻力为一定值，此阻力之大小为多少牛顿？

　（A）2000　（B）2　（C）4000　（D）4

（）26.如附图所示，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一个物体由A点静止释放，下面结论中，何者正确？

　（A）物体到达各点的速度VB：

VC：

VD：

VE＝1：

：

：

2　（B）物体到达各点经历的时间tB：

tC：

tD：

tE＝1：

2：

3：

4　（C）物体从A到E的平均速度V＝通过C点的速度VC　（D）通过每一部分时，其速度增加量均相等

（）27.一物体静置于光滑的水平桌面上，今水平拉动物体向右运动如附图

（一），已知施力和物体移动的距离之关系如附图

（二），试问：

物体在D点的动能为多少焦耳？

　（A）7　（B）26　（C）10　（D）9

图

（一）　

图

（二）

（）28.在光滑水平桌面上有一物体质量为5公斤，初速度为10m／s向右，突然受到一个20牛顿向右的定力持续作用，使物体向右移动12公尺，则下列叙述何者正确？

（g＝10m／s2）　（A）此物的初动能为0焦耳　（B）末速度为14m／s　（C）此物最后的动能为240焦耳　（D）过程中，重力对物体作功588焦耳

（）29.某人抱着50公斤重物体，沿水平地面走了2公尺，再将其垂直举高4公尺放置于一木柜上。

请问：

此人对物体共作了多少功？

　（A）100J　（B）980J　（C）1960J　（D）没作功

（）30.附图中用起钉杆拔钉子（杆重不计），杆的长臂40公分，短臂5公分。

今于长臂端点处以10公斤重的力，垂直长臂施力恰可拔动钉子。

可知该钉子的抗力大小为多少公斤重？

　（A）50　（B）60　（C）70　（D）80

（）31.下列各杠杆装置中，何者会向顺时钟方向旋转且力矩总和最大？

（A）

　（B）

（C）

　（D）

（）32.质量60公斤的阿钢站在平台上，如附图所示，平台的重量忽略不计，此时甲、乙两条绳子各受力若干公斤重？

　（A）30，30　（B）24，36　（C）36，24　（D）20，40

（）33.附图为一个以O点为支点转动的铁片，而三拉力F1、F2、F3大小均相等，且所生成的力矩分别为L1、L2、L3，试问三力矩大小关系为何？

　（A）L1＝L2＝L3　（B）L1＞L2＞L3　（C）L1＝L2＞L3　（D）L2＞L1＞L3

（）34.将大小不同的砝码各一个，分别挂在杠杆左右两边而达平衡，如附图

（一）。

若在相同位置分别再加挂一个与原砝码相同的砝码，如附图

（二），则杠杆将会如何？

　（A）仍维持静止平衡　（B）右端向下倾斜　（C）左端向下倾斜　（D）绝对不会平衡，可能左端下倾，也可能右端下倾

图

（一）　

图

（二）

（）35.天平的两侧以轻绳悬吊着重量分别为X公斤重的两物体，且平衡静止不动，已知左右两侧臂长的长度比为4：

3，如附图所示。

假设天平的两臂重量及支点接触面的摩擦力皆很小可以忽略，支点支撑天平两臂的力量为W公斤重，则下列关系式何者正确？

　（A）4X＝3Y　（B）X＋Y＝7W　（C）4X＋3Y＝W　（D）3X＋4Y＝W

（）36.在菜市场内个别商贩违反公平交易的原则，在使用杆秤时，用不正当方式侵了消费者的合法权益，例：

某标准杆秤的秤砣质量为1.0kg，杆秤的质量可忽略不计，O点为提纽悬点，A点为零刻度点，在OA＝3cm，OB＝9cm时，可与空秤盘达水平平衡，如附图所示。

如今商贩使用杆秤秤某物品时，换了一个实际质量为0.7kg的砰砣来假冒1.0kg的砰砣，读取杆秤刻度为3.0kg，试问物品实际质量为多少kg？

　（A）1.8　（B）2.0　（C）2.1　（D）2.2

（）37.如附图，用杆秤称鱼，B为支点，若杆及秤钩重量忽略不计，调整秤锤之位置，使杆秤水平并保持平衡，发现正好d2＝3d1，且F＝4kgw，则鱼重为多少？

　（A）1kgw　（B）2kgw　（C）3kgw　（D）无法求得鱼重，因秤锤重未知

（）38.一线悬挂在木杆，以手上提，杆下端悬挂甲、乙两物体，甲物体重W甲，乙物体重W乙，如附图所示，若木杆重量不计，当木杆倾斜静止不动时，下列叙述，何者正确？

　（A）因为木杆倾斜，所以木杆不处在平衡状态　（B）甲物体会造成逆时针的力矩　（C）W甲：

W乙＝l2：

l1　（D）上提的施力再增加，木杆将会开始转动

（）39.如附图，韵玲欲施力将一圆柱推上楼梯，则图中所示，以哪一种方式推动，所需的作用力最小？

　（A）F1　（B）F2　（C）F3　（D）F4

（）40.原地转动的地球仪，其受力情形下列何者正确？

　（A）合力为零、合力矩不为零　（B）合力不为零、合力矩为零　（C）合力、合力矩皆为零　（D）合力、合力矩皆不为零

（）41.附图为指甲刀之示意图。

指甲刀的「斜线部分」为一简单机械，关于此简单机械的叙述，下列何者正确？

　（A）它是省力的机械　（B）它是省功的机械　（C）它是运用斜面装置的机械　（D）它是施力臂小于抗力臂的机械

（）42.（甲）螺丝起子；（乙）面包夹子；（丙）筷子；（丁）拔钉器。

以上哪些为省力的杠杆？

　（A）丙丁　（B）甲丙　（C）甲丁　（D）乙丙

（）43.如附图所示，沿一光滑斜面施力F，将物体由斜面底端等速度拉到顶端，下列叙述何者正确？

　（A）物体沿斜面上升过程中，因为速度不变，所以位能保持不变　（B）施力F的大小等于物体的重量　（C）斜面高度固定时，斜面长度愈大，施力F愈小　（D）斜面长度固定时，斜面高度愈大，施力F愈小

（）44.棒球队员手持球棒击中一球如附图所示，正确的图形应为下列哪一种？

（A）

　（B）

　（C）

　（D）

（）45.小明在暑假时参加了高空弹跳，已知其体重60kg，绑上的弹簧绳长度为10公尺，自50公尺高的桥上往下跳，则成功完成弹跳的过程中，所达最大速度为多少m／s？

　（A）14.0　（B）9.8　（C）6.3　（D）4.9

（）46.如附图所示，小禹使用细绳及定滑轮，施一力F将一重量M的物体以等速度提升h的高度。

假设没有阻力与摩擦力，且细绳、定滑轮的质量均忽略，则下列叙述何者正确？

　（A）定滑轮是省力的机械　（B）使用定滑轮可改变施力的方向　（C）改用半径愈大的定滑轮，则会愈省力　（D）施力所作的功小于物体重力位能的增加量

（）47.如附图，将物体R绑在动滑轮上，再将绳子绕过定滑轮，之后绕在轮轴的轴上。

最后由轮上施F的力水平右拉。

所有摩擦力均不计。

若轮轴半径比为2：

1。

则下列何者正确？

　（A）该简单机械组施力为物体重的0.5倍　（B）轮轴的F拉力方向向右，物体向上移动，作用力方向与位移方向垂直，故本机械在作动时作功为0j　（C）F施力右拉10公尺，物体向上升2.5公尺　（D）轮转一圈，轴亦转一圈，故轮右拉10公尺，物体应上升2.5π公尺

（）48.如附图，不计滑轮重，动滑轮下吊一100kgw的物体，小明沿绳子施力F，若F下拉10cm，则100kgw的物体会上升多少？

（不计摩擦）　（A）2cm　（B）4cm　（C）5cm　（D）10cm

（）49.如附图，将100kg之物体A放在距支点40cm处之杠杆上，杠杆全长100cm，假设杠杆与滑轮及弹簧之重量可略而不计，弹簧每伸长1cm须施力10kgw，欲使杠杆成水平平衡状态，须施力F于弹簧，此时弹簧之伸长量为多少公分？

　（A）2　（B）3　（C）4　（D）6

（）50.怡芳施力50牛顿将10公斤的物体沿长为6公尺的斜面推到高3公尺的斜面顶端，如附图，则她对物体作功若干焦耳？

　（A）150　（B）300　（C）500　（D）600

（）51.物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比，而加速度的方向与合力方向相同。

如附图，一细绳跨过一个定滑轮，绳的一端系一面镜子，猴子抓住另一侧的绳子，面对镜子静止不动。

假设猴子与镜子的质量相等，绳子够长且不计质量，并忽略所有的摩擦力。

若猴子不喜欢面对镜子，开始尝试以各种方式在绳上运动，则下列叙述何者正确？

　（A）猴子向上爬时，镜子便往下运动　（B）猴子向上爬时，镜子始终维持不变　（C）猴子向下滑时，镜子的上升速率比猴子的下降速率还大　（D）猴子无论如何运动，镜子始终和猴子维持相同的高度

（）52.附图中不考虑斜面的摩擦力，欲将20kgw的物体沿30°的斜面上推，至少需施力多少kgw？

　（A）10　（B）10

　（C）10

　（D）20

（）53.使用轮轴以25公斤的力举起100公斤重物时，轮轴半径比为：

　（A）4：

1　（B）1：

4　（C）16：

1　（D）1：

16

（）54.有一轮轴的轮半径20公分，轴半径10公分，下列叙述何者正确？

　（A）轮转一圈轴转两圈　（B）属于抗力点在支点与施力点之间的杠杆的变形　（C）若在轴上挂5公斤重则在轮上至少要施力10公斤重才可平衡　（D）若轴上物体上升1公尺，则轮上的绳子须拉下2公尺

二、非选题：

每格1分、共45分

1.请在阅读下列叙述后，回答下列问题：

阿明搭电梯上下楼，如附图

（一）所示。

已知每一层楼的高度为3m，从1楼到附图（三）是他从10楼到3楼过程的v-t图。

在阿明上下楼的过程中，他受到两个力，一为重力，一为电梯地板对他的向上作用力，且重力加速度g＝9.8m／s2

图

（一） 

图

（二） 

图（三）

（1）已知在图

（二）中的甲阶段与在图（三）中的乙阶段，电梯的加速度大小相等，则图（三）中的X，其值应为下列何者？

　（A）10　（B）9　（C）8　（D）7

（2）若阿明的质量为40kg，则在图（三）之乙阶段，电梯地板对他的作用力大小应为下列何者？

　（A）452N　（B）392N　（C）332N　（D）60N

2.在光滑平面上有一质量为5kg的静止物体，受20N的作用力沿水平方向推动，如附图所示。

当作用力推动物体3秒后，试回答下列问题：

（1）该物体受20N的作用力推动3秒后，加速度为多少m／s2？

　（A）1　（B）2　（C）3　（D）4

（2）3秒内，该作用力使物体移动了多少公尺？

　（A）0　（B）9　（C）18　（D）36

（3）3秒内，该作用力对物体作功多少焦耳？

　（A）0　（B）180　（C）360　（D）720

（4）承上题，该作用力对物体的功率为多少瓦特？

　（A）0　（B）90　（C）120　（D）180

（5）3秒时，物体的动能大小将为多少焦耳？

　（A）0　（B）180　（C）360　（D）720

（6）3秒后，作用力不再对物体作用，则再经3秒后，物体的动能将有何改变？

　（A）再增加360焦耳　（B）维持第3秒时所具有的动能不变　（C）比第3秒时减少360焦耳　（D）变成0焦耳

3.某人站在高台上A点（如附图所示），分别从3个不同的斜面滑下，设斜面之摩擦力可忽略，试回答下列问题：

（1）此人沿着那一斜面滑行至B点时，重力所作的功最多？

　（A）斜面1　（B）斜面2　（C）斜面3　（D）相同

（2）到达B点时之速度，以沿哪一个斜面滑下者最大？

　（A）斜面1　（B）斜面2　（C）斜面3　（D）相同

4.摆长为L的单摆，将其摆锤拉至A点后，由静止释放，令其自由摆动如附图，C为低点，A点比点C高

，B点比C点高

，若不计摩擦阻力，则摆锤在C点的动能为在B点动能的________倍。

5.一物体质量10公斤，已有动能100焦耳，今受80牛顿的水平力作用移动10公尺，若不考虑阻力，试回答下列问题：

（1）在10公尺内，外力对物体作了多少功？

答：

。

（2）物体在此段距离内增加了多少焦耳的动能？

答：

。

（3）移动10公尺后，物体的动能为多少焦耳？

答：

。

6.当你开门（转动门）时，推门的位置如附图所示（F5位于转轴处），并且所施各力大小相等，试回答下列问题：

（1）使门最易转动为何力？

答：

。

（2）使门完全不转动又是何力？

答：

。

（3）使门转动的难易顺序为何？

答：

。

7.如附图所示，用起钉杆将铁钉拔起，若施力至少为20kgw，试回答下列问题：

（1）抗力所产生的力矩量值为

kgw‧m。

（2）施力的力臂为

m。

（3）铁钉的抗力为

kgw。

8.如附图所示，廷勋以相同大小的力，但不同方向推一门，且施力点距门轴0.5m。

试回答下列问题：

（1）以乙方向推门时，力臂大小为多少公尺？

　（A）0.25　（B）0.5　（C）

　（D）10

（2）试比较甲、乙、丙三个方向施力对门轴的力矩大小关系？

　（A）甲=乙=丙　（B）甲＞乙＞丙　（C）丙＞甲＞乙　（D）丙＞乙＞甲

9.如附图，F1、F2、F3三个作用力对一个长方形ABCD的边缘施力，若F1＝8gw、F2＝4gw、F3＝6gw，且AB长3cm，BC长5cm，则对B点而言，三作用力产生的合力矩为________gw．cm，方向为________方向。

10.如附图所示，一根均匀且光滑、长28公分、重100g的木棒斜靠在半径为10公分的半圆形碗中呈静止平衡，若碗缘作用于木棒的力F垂直于木棒，则此力大小为________gw。

11.有一根球棒长72公分，置于地板上。

今在球棒细端铅直向上施1公斤重的力，方能将球棒细端抬离地面；若改在粗端施力，则需铅直露上施3公斤重的力，方能将粗端抬离地面，则此根球棒的重量集中位置（重心）离粗端________公分。

12.如附图，小明欲推动一圆柱上阶梯，已知半径是50cm，阶梯高度20cm，而圆柱重10kgw，则图中四种方式至少施力F1、F2、F3、F4之比为______。

13.一长度为1.2公尺之球棒（重心靠近棒子较粗一端），平置于地面，今施力于球棒较细之一端将棒子慢慢吊起，如附图

（一）所示，当该端提离地面1公尺时，施力F为2kgw，若施力于球棒较粗之一端将棒子慢慢吊起，如附图

（二）所示，请回答下列问题：

（1）根据附图

（二），将球棒较粗的一端提离地面1公尺时，施力F为3kgw，则该球棒重量为多少？

　（A）6kgw　（B）5kgw　（C）4kgw　（D）2.5kgw

（2）承上题，球棒重心距离粗端多少公尺？

　（A）0.25　（B）0.36　（C）0.48　（D）0.6

14.一块质轻坚硬的跳水板（质量可不计），长3.2m，左端甲处用100kgw的物体压着，置放在游泳池边，如附图所示，请回答下列问题：

（1）欲使一体重60kgw的跳水选手能走到丙处跳水，而不使木板倾斜，则乙处至丙处的长度最多可为多少公尺？

　（A）1.4　（B）1.8　（C）2.0　（D）2.2

（2）当跳水板凸出于游泳池畔2.3m时，此跳水选手由乙处向丙处走过去，当他走到距乙处几公尺后，跳水板会开始倾斜？

　（A）1.0　（B）1.5　（C）1.8　（D）2.0

15.参考附图，试回答下列问题：

（1）甲图中，分别以a、b、c三方向施力，将重物提升，则所需的力a、b、c大小关系为何？

　（A）a＞b＞c　（B）a＜b＜c　（C）a＜b＝c　（D）a＝b＝c

（2）乙图中，动滑轮重量不计，分别以a、b、c三方向施力，将重物提升，则所需的力a、b、c大小关系为何？

　（A）a＞b＞c　（B）a＜b＜c　（C）a＜b＝c　（D）a＝b＝c

（3）若甲图中滑轮的半径增为原来的2倍，是，否较省力？

　（A）是　（B）否　（C）