台北市立木栅高工制图科91学年度第一学期.doc

1、台 北 市 立 木 柵 高 工 製 圖 科 91學 年 度 第 一 學 期 機 械 力 學 平 時 試 卷單 元 :第 八 章 班 級 ： 座 號 ： 姓 名 ：一、是非題: 100%1.( ) 功 為 能 之 表 現 ， 但 功 與 能 不 可 互 相 轉 換 。2.( ) 功 之 大 小 與 作 用 時 間 長 短 有 關 。3.( ) 能 量 不 滅 定 律 只 適 用 於 動 能 及 重 力 位 能 。4.( ) 功 率 常 以 馬 力 或 瓩 為 單 位 。5.( ) 功 為 一 純 量 ， 只 有 大 小 正 負 之 分 。6.( ) 機 械 效 率 之 值 恒 大 於 1。7.(

2、 ) 動 能 與 位 能 合 稱 機 械 能 。二、選擇題: 100%1.( ) 有 一 物 體 重 60kg， 自 彈 簧 上 端 4m處 落 下 ， 以 致 彈 簧 被 壓 縮 。 若 彈 簧 常 數 為 400kg/cm， 試 求 彈 簧 縮 短 若 干 ？ (A)8.5cm (B)11.1cm (C)13.4cm (D)20.0cm。2.( ) 質 量 相 等 之 物 體 A及 B， A之 速 度 為 10m/sec， B之 速 度 為 15m/sec， 則 B之 動 能 為 A之 幾 倍 ？ (A)1.5 (B)1.75 (C)2.25 (D)2.75 (E)3.25。3.( ) 下

3、 圖 中 有 一 15 重 之 物 體 ， 由 靜 止 釋 放 ， 順 著 光 滑 斜 面 滑 下 S距 離 ， 造 成 彈 簧 最 大 變 形 量 為 3 。 若 彈 力 常 數 k 32 / ， 則 滑 下 S距 離 應 為 多 少 m？ (A)0.162 (B)0.261 (C)0.393 (D)0.684。4.( ) 彈 簧 A與 彈 簧 B之 原 長 度 皆 相 同 ， 彈 簧 A之 彈 性 係 數 為 K， 彈 簧 B之 彈 性 係 數 為 2K， 此 原 長 度 相 同 之 二 彈 簧 下 各 掛 一 質量 為 m之 物 體 ， 在 靜 平 衡 狀 態 下 ， 則 彈 簧 B中

4、之 彈 性 位 能 為 彈 簧 A中 之 彈 性 位 能 之 幾 倍 ？ (A)4 (B)2 (C)1 (D) 。125.( ) 有 關 單 位 之 敘 述 下 列 何 者 錯 誤 ？ (A)牛 頓 是 力 的 單 位 (B)牛 頓 / 是 應 力 單 位 (C)1kw 1000瓦 特 米2 (D)米 / 是 加 速 單 位 (E)焦 耳 是 功 率 單 位 。秒2 6.( ) 質 量 分 別 為 、 mAm B( )之 A、 B兩 物 ， 在 完 全 光 滑 之 水 平 面 上 做 等 速 度 運 動 時 具 有 相 同 之 動 能 。 當 二 物 受 到 相 同 之 水 平 阻 力 時 ，

5、 若mAm B此 阻 力 始 終 保 持 為 一 定 值 ， 則 二 物 在 受 到 阻 力 後 至 完 全 停 止 間 所 行 經 之 距 離 比 為 (A) (B) (C) mAm B m B m A (D) 1 1。7.( ) 一 皮 帶 輪 轉 速 為 300rpm， 直 徑 20 ， 皮 帶 緊 邊 張 力 為 200 ， 鬆 邊 張 力 為 50 ， 則 此 皮 帶 輪 能 傳 送 多 少 公 制 馬 力 ？ (A)3.15 (B)6.30 (C)9.45 (D)12.60。8.( ) 一 發 動 機 之 轉 速 為 1800rpm時 ， 其 輸 出 之 功 率 為 3000瓦 特

6、 ， 則 其 轉 矩 為 (A)1.62 (B)97.4 (C)1.86 (D)16 kg-m。9.( ) 一 物 體 以 之 初 速 與 水 平 成 仰 角 拋 出 ， 則 下 列 何 者 為 錯 誤 之 結 果 ？ (A)水 平 速 率 為 cos (B)到 達 頂 點 之 時 為V0 V 0sin g (C)落 到 水 平 面 時 之 時 間 為 2 sin g (D)落 到 水 平 面 時 之 水 平 射 程 為 sin g。V0 V 010.( ) 質 量 為 m之 物 體 作 自 由 落 體 運 動 ， 於 第 秒 內 重 力 對 物 體 所 作 之 功 為 (A)mgt (B)

7、(C)mg (D)2t121t。21t11.( ) 下 列 何 者 為 功 之 重 力 單 位 (A)爾 格 (B)焦 耳 (C) -m (D)以 上 皆 是 。12.( ) 物 體 的 運 動 速 度 增 為 原 來 之 2倍 時 ， 動 能 變 為 原 來 的 幾 倍 ？ (A)6 (B)4 (C)2 (D)1/2。13.( ) 有 一 能 量 可 使 一 個 392公 斤 重 之 物 體 以 10m/s之 速 度 運 動 ， 則 此 能 量 可 使 一 個 100公 斤 重 之 物 體 升 高 多 少 公 尺 ？ (A)20 (B)26 (C)30 (D)35 (E)40。14.( )

8、有 關 單 位 之 敘 述 下 列 何 者 錯 誤 (A)牛 頓 是 力 的 單 位 (B)是 應 力 單 位 (C)1kW0瓦 特 (D)是 加 速 度 單 位 (E)焦 耳 是 功 率 單 位 。15.( ) 質 量 4kg之 重 物 自 鉛 直 豎 立 之 彈 簧 頂 端 上 方 0.25m處 自 由 落 下 ， 若 已 知 彈 簧 之 力 常 數 為 10kg/m， 則 最 大 壓 縮 量 為 (A)1 (B)2 (C)0.5 (D)0.75 m， 但 g用 10m/ 。2sec16.( ) 下 列 何 者 不 是 功 的 單 位 ？ (A)牛 頓 、 米 (B)焦 耳 (C)仟 瓦

9、、 小 時 (D)爾 格 (E)馬 力 。17.( ) 圖 8-8所 示 ， 一 質 量 物 體 ， 由 靜 止 沿 一 光 滑 圓 弧 滑 動 90至 B點 ， 已 知 m=10kg， g=10m/ ， r=5m， 試 求 到 達 點 之 速 度 sec2 (A)50m/sec (B)100m/sec (C)30m/sec (D)10m/sec。圖 8-818.( ) 某 人 體 重 為 63公 斤 ， 於 30分 鐘 內 攀 登 一 高 120公 尺 之 山 頂 ， 試 求 此 人 之 功 率 為 若 干 馬 力 ？ (A)0.034 (B)0.028 (C)0.056 (D)0.064

10、(E)0.072。19.( ) 兩 物 體 動 能 相 等 時 (A)較 重 物 體 動 量 較 大 (B)較 輕 物 體 之 動 量 較 大 (C)兩 物 體 之 動 量 亦 相 同 (D)動 量 與 質 量 成 正 比 例 。20.( ) 下 列 那 一 種 不 可 視 為 能 量 (A)功 (B)動 能 (C)轉 動 慣 量 (D)熱 。21.( ) 一 物 體 重 量 為 W， 自 地 面 H高 處 自 由 落 下 ， 若 到 地 面 之 速 度 為 ， 此 時 物 體 之 動 能 為 (該 處 重 力 加 速 度 為 g)(A) 2gH WH(B)WH (C)2WgH (D) WgH

11、 。222.( ) 一 個 500公 斤 重 之 物 體 置 於 光 滑 水 平 面 上 ， 用 一 與 鉛 直 方 向 成 30度 之 10牛 頓 力 推 之 ， 使 移 動 20米 ， 則 作 功 為 (A)50牛 頓 -米 (B)70牛 頓 -米 (C)80牛 頓 -米 (D)90牛 頓 -米 (E)100牛 頓 -米 。23.( ) 有 一 能 量 可 使 一 個 392公 斤 重 之 物 體 以 10m/sec之 速 度 運 動 ， 則 此 能 量 可 使 一 個 100公 斤 重 之 物 體 升 高 多 少 公 尺 ？ (A)20 (B)25 (C)30 (D)35 (E)40。2

12、4.( ) 以 10 之 平 行 力 作 用 於 一 質 量 5 之 物 體 ， 作 無 摩 擦 之 水 平 運 動 ， 試 求 經 5秒 後 ， 作 用 於 物 體 之 功 約 為 (A) 120 (B)140 (C)180 (D)250 -m。25.( ) 一 重 為 1000 之 汽 車 ， 從 時 速 72km/hr作 等 減 速 度 ， 從 開 始 煞 車 到 停 止 ， 該 車 共 行 進 了 50公 尺 ， 若 最 大 靜 摩 擦 係 數 為 0.5， 則 車 輪 與 地 面 之 總 摩 擦 力 應 為 多 少 牛 頓 ？ (A)4000 (B)4900 (C)39200 (D)

13、51840。26.( ) 某 慣 性 矩 為 20之 飛 輪 承 受 5kg-m扭 矩 由 靜 止 開 始 轉 動 ， 則 一 分 鐘 後 ， 其 角 速 度 為 (A)25 (B)20 (C)15 (D)10 rad/sec。27.( ) 某 人 提 重 10 之 物 體 ， 於 水 平 面 上 行 走 10m， 則 其 所 作 之 功 為 (A)0 (B)100 (C)2000 (D)300 -m。28.( ) 設 一 摩 擦 輪 之 直 徑 為 35公 分 ， 轉 速 為 每 分 鐘 240轉 ， 接 觸 處 的 正 交 壓 力 為 60公 斤 ， 摩 擦 係 數 為 0.15， 則 能

14、 傳 達 之 馬 力數 為 (A) 0.32 (B) 0.53 (C) 0.68 (D) 0.75。29.( ) 一 木 塊 質 量 為 m， 放 在 傾 斜 30之 斜 面 上 ， 而 木 塊 與 斜 面 間 之 =0.5， 則 將 木 塊 自 斜 面 底 沿 斜 面 等 速 拉 上 一 段 距 離 S所作 之 功 為 (A)mgs (B)mgs/2 (C)mgs(2+ )/4 (D)mgs(1+2/ )/4。3330.( ) 某 人 提 重 10 之 物 體 ， 於 水 平 面 上 行 走 20m， 則 其 所 作 之 功 為 (A)2 (B)20 (C)100 (D)0 -m。31.(

15、) 設 自 深 360m運 礦 石 1100kg至 地 面 ， 如 此 等 速 度 需 要 45秒 ， 則 礦 山 用 吊 昇 機 之 功 率 為 (A)11.7 (B)117 (C)1.7 (D)59 HP。32.( ) 在 迴 轉 動 能 中 1/2I 如 I為 kg- ， 為 rad/sec， 則 之 單 位 為 (A)kg-m (B)焦 耳 (C)kg/m (D)kg/ /sec。2 m2 m2 33.( ) 當 外 力 與 物 體 位 移 方 向 垂 直 ， 則 該 力 對 物 體 (A)作 正 功 (B)作 負 功 (C)不 作 功 (D)視 外 力 大 小 而 定 。34.( )

16、 一 質 點 在 半 徑 為 R之 圓 周 上 ， 運 行 一 周 後 返 回 原 來 的 起 點 處 ， 則 其 位 移 是 (A)2 R (B)2R (C)0 (D) R。35.( ) 物 體 之 運 動 速 度 變 成 3倍 時 其 動 能 變 為 原 來 之 (A)1/3 (B)1 (C)3 (D)9 倍 。36.( ) 一 軸 以 每 分 1000轉 傳 動 10kW之 功 率 ， 求 軸 所 承 受 之 扭 矩 為 多 少 N-m (A)15.6 (B)32.8 (C)54.6 (D)73.2 (E)95.5。37.( ) 一 人 提 一 重 10kg之 木 桶 走 上 一 長 5

17、0m傾 斜 30之 斜 坡 ， 則 此 人 對 水 桶 作 功 為 (A)0 (B)250 (C)430 (D)500 kg-m。38.( ) 質 量 相 等 之 物 體 及 之 速 度 為 10m/sec， 之 速 度 為 15m/sec， 則 之 動 能 為 之 幾 倍 ？ (A)1.5 (B)1.75 (C)2.25 (D)2.75 (E)3.25。39.( ) 摩 擦 輪 之 直 徑 為 45 ， 每 分 鐘 迴 轉 數 為 1000， 若 摩 擦 係 數 為 0.2時 ， 可 傳 動 6.28公 制 馬 力 ， 則 施 加 於 該 輪 的 正 壓 力 為 (A)300 (B)250

18、(C)200 (D)150 (E)100 。40.( ) 設 皮 帶 輪 之 直 徑 為 30 ， 緊 邊 拉 力 為 200 ， 鬆 邊 為 114 迴 轉 速 度 為 200rpm， 則 傳 動 馬 力 為 若 干 PS？ (A)1.8 (B)2.0 (C)3.6 (D)4.0 。41.( ) 一 單 擺 其 擺 動 的 最 大 幅 角 為 60， 則 當 擺 角 為 30時 與 擺 球 擺 到 最 低 點 時 ， 其 動 能 之 比 為 (A)( +1)： 2 (B)( -1)： 1 (C)( +1)： 3 (D)( -1)： 1 (E)( + )： 3。242.( ) 一 個 500公

19、 斤 重 之 物 體 置 於 光 滑 水 平 面 上 ， 用 一 與 鉛 直 方 向 成 30度 之 10牛 頓 力 推 之 ， 使 移 動 20米 ， 則 作 功 為 (A)50牛 頓 -米 (B)70牛 頓 -米 (C)80牛 頓 -米 (D)90牛 頓 -米 (E)100牛 頓 -米 。43.( ) 質 量 m的 物 體 受 F之 力 作 用 在 秒 內 速 度 由 增 為 ， 則 此 力 所 作 之 功 為 (A)Ft (B) (C) (D) 2nvm2v)1n2Ftnv(E) 。2vnt44.( ) 一 摩 擦 輪 的 直 徑 為 12吋 ， 接 觸 面 摩 擦 係 數 為 0.2，

20、 今 以 240rpm傳 送 動 力 31.4馬 力 ， 則 其 正 壓 力 約 (A) 6875磅 (B) 13750磅 (C) 550磅 (D) 以 上 皆 非 。45.( ) 一 圓 盤 重 0.98 ， 慣 性 迴 轉 半 徑 10 ， 若 此 圓 盤 以 50rad/sec之 角 速 度 繞 中 心 旋 轉 ， 且 圓 盤 中 心 又 以 10m/s之 速 度 作 直線 運 動 ， 則 此 圓 盤 之 總 動 能 最 接 近 (A)2 (B)4 (C)6 (D)8 -m。46.( ) 一 馬 達 轉 速 1500rpm， 扭 矩 20 -m， 則 甚 輸 出 功 率 最 接 近 (A

21、)16 (B)20 (C)28 (D)31 仟 瓦 。47.( ) 下 列 有 關 功 的 敘 述 ， 何 者 錯 誤 ？ (A)功 有 大 小 之 分 (B)功 有 正 負 之 分 (C)功 無 方 向 可 言 (D)功 的 單 位 係 由 力 及 速 度 單 位 導 出 。48.( ) 某 軸 轉 速 為 1200rpm， 扭 距 為 15 -m， 則 其 所 傳 送 之 PS數 約 為 (A)5 (B)15 (C)25 (D)以 上 皆 非 。49.( ) 某 軸 轉 速 為 1200rpm， 扭 矩 為 15kg-m， 則 其 所 傳 送 之 PS數 約 為 (A)5 (B)15 (C

22、)25 (D)以 上 皆 非 。50.( ) 在 粗 糙 水 平 地 板 上 以 之 速 率 推 出 一 個 質 量 為 m之 物 體 時 ， 在 地 板 滑 行 d距 離 後 停 止 ， 則 木 塊 與 地 板 間 之 動 摩 擦 係 數 為 (A) (B) (C) (D) 。gd/Vd/d/V2gd4/251.( ) 如 圖 8-7所 示 ， 物 體 沿 光 滑 無 摩 擦 之 滑 道 下 滑 ， 若 在 A點 時 物 體 為 靜 止 ， 則 物 體 滑 到 B點 時 之 速 度 為 (A) m/sec 25(B) m/sec (C) m/sec (D) m/sec。2678圖 8-752

23、.( ) 將 一 物 體 垂 直 上 拋 ， 則 其 (A)動 能 減 少 (B)位 能 增 加 (C)動 能 與 位 能 之 和 不 變 (D)以 上 皆 是 。53.( ) 一 般 馬 力 或 仟 瓦 (瓩 )為 下 列 何 種 物 理 量 之 單 位 (A)功 (B)功 率 (C)動 能 (D)衝 量 。54.( ) 直 徑 50公 分 ， 轉 速 600rpm的 主 動 皮 帶 輪 ， 欲 達 傳 2馬 力 到 從 動 輪 以 產 生 300rpm的 轉 速 。 測 得 鬆 邊 張 力 為 15公 斤 ， 則 其緊 邊 的 張 力 為 (A)9.55公 斤 (B)15.71公 斤 (C

24、)24.55公 斤 (D)以 上 皆 非 。三、填充題: 100%1. 一 力 在 t時 間 內 作 大 小 為 W之 功 ， 則 其 功 率 P 。2. 功 等 於 沿 位 移 方 向 之 有 效 力 與 之 乘 積 。3. 一 彈 簧 常 數 為 K之 彈 簧 ， 被 壓 縮 x長 度 時 ， 其 彈 性 位 能 。Ep4. 一 重 量 為 W之 物 體 ， 在 高 度 為 h之 處 時 ， 其 重 力 位 能 為 。Ep5. 一 質 量 為 m之 物 體 ， 其 速 度 為 V時 ， 其 動 能 。Ek6. 摩 擦 輪 直 徑 20 ， 轉 速 600rpm， 摩 擦 係 數 0.2，

25、二 輪 間 正 壓 力 100 ， 則 可 傳 送 馬 力 。7. 1HP -m/sec KW。四、問答題: 100%1. 大 煉 鋼 廠 鼓 風 爐 之 高 設 為 36m， 如 利 用 吊 升 機 械 以 每 分 鐘 3噸 之 礦 砂 自 地 面 運 送 至 爐 頂 ， 則 此 吊 升 機 械 之 功 率 為 若 干 馬力 ？2. 將 質 量 100克 之 物 體 以 29.4米 秒 之 速 度 鉛 直 向 上 投 射 時 ， 2秒 後 之 動 能 及 位 能 各 為 若 干 kg-m？3. 有 一 抽 水 機 ， 可 於 1分 鐘 內 將 1立 方 公 尺 的 水 ， 由 8米 深 的

26、井 送 至 高 12米 的 水 塔 上 ， 問 抽 水 機 作 功 若 干 仟 克 米 ？ 功 率 為若 干 馬 力 ？4. 內 徑 198cm， 外 徑 244cm截 面 積 方 形 之 飛 輪 ， 輪 周 重 量 為 630kg， 當 100rpm時 ， 試 求 其 動 能 為 若 干 ？5. 假 設 利 用 一 滑 輪 系 ， 舉 高 30kg之 重 物 ， 需 6kg， 如 果 所 施 之 力 行 2m， 重 物 升 高 0.25m， 則 滑 輪 系 之 機 械 效 率 為 若 干 ？6. 茲 有 重 300ton之 火 車 以 10m/sec之 速 度 往 前 駛 ， 設 有 2to

27、n之 力 在 距 離 1km間 作 用 於 列 車 ， 則 列 車 速 度 增 大 若 干 ？7. 有 一 圓 軸 ， 承 受 150kg-m之 扭 矩 ， 且 轉 速 為 300rpm， 則 此 軸 能 傳 送 之 功 率 為 若 干 公 制 馬 力 ？8. 一 2kg之 力 能 使 紗 門 之 彈 簧 伸 長 10cm， 如 果 開 此 紗 門 將 彈 簧 拉 伸 30cm， 試 求 彈 簧 之 位 能 。9. 質 量 1kg之 物 體 ， 受 力 作 用 後 ， 得 40之 加 速 度 ， 而 沿 力 之 方 向 移 動 4m， 問 共 作 功 多 少 kg-m ?10. 高 8公 尺

28、之 瀑 布 每 秒 鐘 流 下 之 水 量 為 14,000公 升 ， 則 此 可 以 運 轉 若 干 馬 力 之 機 器 。11. 設 機 車 主 動 軸 之 轉 速 為 3,600rpm而 產 生 80HP之 功 率 ， 試 求 機 車 主 動 軸 之 轉 動 力 矩 為 若 干 kg-m？12. 一 架 起 重 機 能 於 每 秒 內 ， 自 一 深 12m之 船 艙 內 ， 吊 起 1ton之 礦 砂 ， 若 起 重 機 之 效 率 85 ， 試 求 其 功 與 馬 力 各 若 干 ？2.答 案 卷 :一、是非題: 100%1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 二、選擇題: 100

29、%1. B重 力 位 能 ( )=彈 性 位 能 (U)， 如 彈 簧 縮 短 60(4+y)= y=0.111m=11.1mpEm10222. C3. A4. D5. E6. D7. B8. A9. D10. DW=mg( )=mg =1ttS22)1t(t 21tmg11. C12. B13. A14. E15. A16. E17. D18. C19. A20. C21. E22. E23. A24. 無 解25. A26. C27. A28. B29. C30. D31. B32. B33. C34. C35. D36. E37. B38. C39. E40. C41. D設 擺 長 為

30、 I當 擺 角 30時 之 速 度 為 =2g(lcos30-lcos60)30V30當 擺 球 到 最 低 點 時 速 度 為 =2g(l-lcos60)低故 動 能 之 比 2g(lcos30-lcos60)： (l-lcos60)=( -1):1m1E30k g2m1342. E43. C44. C45. C46. D47. D48. C49. C50. B51. C52. D53. B54. C三、填充題: 100%1.Wt2. 位 移3. K12x2 4. Wh5. m12V2 6. 1.677. 75，34四、問答題: 100%1. S=36m， t=1min=60sec， W(F

31、)=3ton=3000kg， P=?HP由 =24HP75FP2. M=100gm， =29.4m/sec( )， a=9.8m/ ( )0V2sect=2sec， =?kg-m， =?kg-mPEK9.8m/sec( ).m2.32S2kg49.0.891VgW1EK 0.139.2=3.92kg-mp3. T=1min=60sec， W=l =1000kg， S=8m+12m=20m， W=?kg-m， P=?HP3由 P= =333.33kg-m/sectSF= HP4.75.故 抽 水 機 每 秒 作 333.33kg-m之 功 ， 功 率 為 4.44馬 力4. K= =111cm=

32、1.11m241982rR22I= =79.2kg-m/2)1.(89630KgW 2sec=4338.2kg-m260.1E5. eff= %=62.5%10265.3Wi06. 由 ( K1K)E(SF) =108.93022 2V8.930 V=15.2m/sec 故 列 車 速 度 增 大 15.2-10=5.2m/sec7. T=150kg-m， =300rpm=rad4.36由 P=T P75=15031.4 P=62.8HP8. 由 F=kx 2=k10 k=0.2kg/cm=20kg/mU=9)(9. m=1kg， a=40m/ ， S=4m， W=?kg-m2sec由 F= 0.4=0.0408kg89WW=FS=0.04084=0.1632kg-m10. S=8m， t=1sec， W(F)=14000l=14000kg， P=?HP由 HP.975P11.sec/rad8.36026rp30P=80HP=8075=6000kg-m/sec由 P=T 6000=T376.8 T=15.92kg-m12. t=1sec， S=12m， W(F)=1ton=1000kg， eff=85%08 =14100kg-mHP875P3.