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高雄市私立正義高中 112學年 第一學期 九年級 第二次段考 理化

40 題，其中 40 題已有解答。

  1. 01猴子經過椰子樹下,剛好椰子樹上掉下來一顆椰子,不偏不倚打到頭,則根據牛頓的理論,下列哪一推 論正確?解答：猴子體形和質量比椰子大,但猴子對椰子的吸引力等於椰子對猴子的吸引力
  2. 02巧達到鹹酥雞攤購買炸物,他看到老闆將油炸完的食材倒入脫油機內並啟動,脫油機的高轉速可降低炸 物上附著的油脂,請問其原理為何?解答：圓周運動
  3. 03以下是其麟一天所做過的事:用麵包夾夾取麵包、用掃帚掃地、用裁紙鍘刀裁紙、用筷子吃飯、用鋼剪 剪鐵片、用開瓶器打開瓶蓋、用羽毛球拍打羽毛球、用筆寫自然筆記。以上器具中,施力點在中間的共 有幾項?解答：5
  4. 04體育課時,老師為同學們作伏地挺身示範,如圖為體重 80kgw 的老師手掌著地處、重心(圖一中 W 處)與腳尖的距離,結果老師在 1 分鐘內共做 60 下伏地挺身,且當每一下「挺身」時,體育老師的肩 部上升距離為 30cm,而重心上升距離為 20cm,則可推知體育老師在此 1 分鐘內,對於「挺身」此動作 的平均功率為多少瓦特?(g=10m/s2) (圖一)解答：160 瓦特
  5. 052017 年世大運選手郭婞淳在女子舉重 58 公斤級賽事,以挺舉 142 公斤的成績打破世界紀錄,今若將此 賽事移到月球上去舉辦,則郭婞淳最多可舉起多少公斤重?(假設月球上的物重為地球上的 1/6)解答：852
  6. 06人造衛星以逆時鐘方向在圓形軌道上等速率繞地球運行,如圖二所示,則下列敘述何者錯誤? 甲 丁 乙 丙 (圖二)解答：向心力大小不變,所以人造衛星作等加速度運動
  7. 07以附圖中甲、乙、丙、丁四種方式等速將等重的物體移至相同的高度 h,則其所作功的比較,何者正 確? h h h (甲) (乙) (丙) (丁)解答：甲=乙=丙=丁
  8. 08自由車選手在一個小廣場上,快速地以等速率做圓形軌道的繞場表演(如圖三),關於人車所受的力及 其運動,下列敘述何者正確? (圖三)解答：所受的合力方向一直在改變,但皆指向圓心的方向
  9. 09蹟逢用 300gw 之向心力,使一物體做半徑為 4 公尺的水平圓周運動,若物體運動 2 周之後,則該力對物 體所作的功約為多少焦耳?(g=10m/s2)解答：0
  10. 10有一部質量為 2 公噸的汽車不慎落下懸崖,而今調來一輛備有功率 20 仟瓦起重機的拖車欲將汽車吊起, 如圖五所示,結果拖車共耗時 1 分鐘 40 秒將汽車等速率吊上與平地相同的高度,依此可推知,拖車將跑 2 車吊上平地時的上升速率為多少?(g=10m/s )解答：1m/s
  11. 11如圖六,將物體 R 綁在動滑輪上,再將繩子繞過定滑輪,之後繞在輪軸的軸上。最後由輪上施 F 的力水 平右拉。所有摩擦力均不計。若輪軸半徑比為 2:1。則下列何者正確? F R (圖六)解答：F 施力右拉 10 公尺,物體向上升 2.5 公尺
  12. 12如圖七,受 60 N 定力 F2 的作用力使 5 公斤木塊停留在粗糙牆壁上。另外受 80 N 定力 F1 作用而等速向 上,移動期間,木塊在 2 秒內移動 2 公尺,試問在 2 公尺這段距離內,摩擦力對木塊作功若干焦耳?(g =10 m/s2) (圖七)解答：-60
  13. 13一水塔設在 36 層樓的大廈頂上(樓高 3 公尺),已知抽水機功率為 1500 瓦特且不損失能量,該大樓用戶 每天用水需求量為 50 公噸,則該抽水機大概每天應該抽水多久?(假設 g=10 m/s2)解答：10 小時
  14. 14某同學在生活科技教室內,欲以一鋸尺長度為 30cm 的鋸子鋸斷寬度為 20cm、厚度為 10cm 的木板,已 知該同學先以 200N 水平拉力將鋸子拉近(如圖八),當拉近至如圖九位置時,再以同樣大小的水平推力 將鋸子推出至圖一位置,如此重複拉近與推出,直至木板被鋸斷為止,若已知每次將鋸子拉近或推出, 皆可鋸入木板深度為 0.5cm,則該同學從開始鋸此木板直至鋸斷為止,共作功多少焦耳? (圖八) (圖九)解答：400
  15. 15斗娜出國以水平方向 8 公斤重的力,拖著一個 20 公斤重的行李箱,沿水平方向等速位移了 100 公尺,共 費時 2 分鐘,則下列敘述何者正確?(假設重力加速度為 10m/s2)解答：合力作功為 0 焦耳
  16. 16今將鋼珠自甲高度靜止釋放,當落至乙高度時恰碰觸垂直立放於地面的彈簧,而後鋼珠繼續落下,直至 瞬間停止於丙高度,如圖十所示,若全程皆不考慮空氣阻力與摩擦力且彈簧也未超過彈性限度,則下列 敘述何者正確? (圖十)解答：鋼珠自乙高度 落至丙高度過程中,彈力位能增加,動能減少
  17. 17如圖十一,質量 50kg 的知恩正騎著一部質量 10kg 的自行車,在距坡底 3 公尺垂直高度的平路以時速 18km/hr 下坡,若下坡時並無任何踩踏動作且忽略空氣阻力與摩擦力,則知恩最多可以衝上對面坡道距 2 坡底垂直高度(H)約多少公尺處?(g=10m/s ) (圖十一)解答：4.25 公尺
  18. 18通常以假人駕駛撞牆實驗來測試汽車的安全限度,車子和假人總共的質量是 1000 kg,當汽車以 72km/h 的速度撞牆時,假設牆壁不吸收能量,則車體必須承受多少焦耳的撞擊能量?解答：200000
  19. 19若將海綿墊放置於地上,一旦雞蛋掉落時便可降低衝擊力而較不易破裂,若今有一顆質量為 200g 的雞蛋 從海綿墊上方 4.9m 的高度,靜止垂直落下,如圖十二所示,而當雞蛋落至海綿墊表面時,因接觸海綿墊 而減速,再經 0.5 秒後,雞蛋的瞬時速率為零,由此可推知雞蛋受到海綿墊的平均衝擊力大小最可能為 多少 gw? (圖十二)解答：400gw
  20. 20將甲、乙兩砝碼以細線相連並跨過定滑輪,使兩砝碼距離地面相同高度,如圖十三所示。當由靜止自由 釋放後,甲砝碼下降,乙砝碼上升,如圖十四。假設細線及定滑輪的重量不計,且細線與定滑輪間無摩 擦力,在砝碼運動的過程中,下列推論何者最適當? (圖十三) (圖十四)解答：甲的動能增加,乙的重力位能增加
  21. 21悠仁在暑假時參加了高空彈跳,已知其體重 60 kgw,綁上的彈簧繩長度為 10 公尺,自 50 公尺高的橋上 往下跳,則成功完成彈跳的過程中,所達最大速度為多少 m/s?解答：14.0
  22. 22如圖十八所示為 80 公斤重,半徑 100 公分的圓輪,今欲將此圓輪滾上 20 公分高的階梯,則其要在軸心 O 處施水平力 F,則下列何者錯誤? (圖十八)解答：施力 F 最少要為 50 公斤重,圓輪才可滾上階梯
  23. 23爸爸帶著兒子與女兒到公園玩蹺蹺板,三人所坐的位置如附圖所示,爸爸、兒子、女兒的體重分別為 75 kgw、20 kgw、25 kgw。此時「爸爸的體重使蹺蹺板產生的力矩大小」大於「兒子與女兒的體重使蹺蹺板 產生的力矩大小和」,蹺蹺板將倒向爸爸那一端,若他們希望減少兩邊力矩的差距,則下列調整位置的 方式,哪一個可能達到他們的目的? (圖十九)解答：兒子換到位置乙
  24. 24有一根長度 1m 而重量為 2kgw 的粗細不均勻的棒子,而棒子的重心距離粗端 20cm,如圖二十。今欲以 最小施力 F1 將粗端垂直拉離地面,細端仍接觸地面,而地面對於細端的支撐力為 F2,如圖二十一,則 F1 與 F2 分別為多少 kgw? (圖二十) (圖二十一)解答：F1=1.6kgw、F2 =0.4kgw
  25. 25一槓桿支點在中央,此槓桿均分為六等分,以細繩吊掛 3 個重量均為 w1 的星形金屬塊與 2 個重量均為 w2 的鐘形金屬塊,此時槓桿保持水平平衡,吊掛位置如圖二十二所示。若槓桿、細繩的重量與支點處的 摩擦力忽略不計,則 w1:w2 應為下列何者? (圖二十二)解答：5:6
  26. 26有一座橋長為 80 m,重達 2000 kgw(重心在正中央),若一輛 800 kgw 的車停在距甲橋墩 20 m 處,如圖 二十三所示。試問甲、乙兩橋墩各承受多少 kgw 的作用力? 20m 60m 甲 2000 kgw 乙 (圖二十三)解答：甲橋墩:1600 kgw、乙橋墩:1200 kgw
  27. 27下列有關功與力矩的比較,何者正確?解答：二者單位都可以是公斤重‧公尺
  28. 28附圖二十四之數字比為桿長比,設桿質量可忽略不計且達水平平衡。關於甲、乙、丙、丁之質量比,下 列何者錯誤?解答：乙:丙=3:1
  29. 29有一輪軸的輪半徑 20 公分,軸半徑 10 公分,下列敘述何者正確?解答：若軸上物體上升 1 公尺,則輪上的繩子須拉下 2 公尺
  30. 30附圖二十六為馬桶儲水槽的「部分裝置」示意圖,其中活塞因受到水的壓力而將出水口堵住,AOB 為鐵 製槓桿裝,A 點(轉鈕)為施力點,B 點為抗力點。當壓下轉鈕時,堵住出水口的活塞被拉起,使得槽 內的水沖入馬桶中。若 OA 長度為 10 cm,OB 長度為 25 cm,於「滿水位時水深為 20cm」,活塞重量為 100 gw、面積為 10 cm2(在不考慮所有鐵桿重量及任何浮力下且馬桶內為乾淨的純水),下列有關轉鈕設 計的敘述,何者正確?解答：若於滿水位時,於 A 點至少需下壓 750 gw 的力,才可將堵住出水口的活塞拉起
  31. 31日常生活中常見的釘書機也是一種省力機械,如圖二十七所示,當裝釘一疊紙張時,可在釘書機上的 A 處施力,而從 B 處送出釘書針,釘書針頭對紙張產生壓力而釘入紙張,今已知釘某一疊紙張所需的壓力 為 50kgw/cm2,而所使用如圖的釘書針有兩端針頭,每端針頭的截面積為 2 mm2,若欲順利釘入該疊紙 張,則必須於 A 點至少施以垂直釘書機機體表面的作用力大小多少 kgw?解答：1.6kgw
  32. 32如附圖二十八所示,甲欲將某物體向上提 3 公尺,最少需施力 Fa,現在將物體改置於光滑無摩擦之斜面 上,乙同樣欲提升 3 公尺,則沿斜面之拉力 Fb 至少為多少 Fa?是否較省時? (圖二十八)解答：Fb=0.60 Fa,較費時
  33. 33附圖三十二為人類手部的骨骼與肌肉示意圖,若馬崠石以右手平舉一個 1 kgw 的啞鈴,若不考慮骨骼與 肌肉的重量,且將手肘視成支點,試問二頭肌對手臂的拉力最可能為多少 gw? (圖三十二)解答：13000
  34. 34若馬崠石將訓練重量增加為 3 kgw 的啞鈴垂直舉高 2 m,須克服重力作功多少焦耳?解答：588 7
  35. 35附圖圖三十三為指甲刀之示意圖。指甲刀的上半部(深色部分)為一簡單機械,關於此簡單機械的敘述, 下列何者正確? (圖三十三) (圖三十四)解答：它是省力的機械
  36. 36如圖三十四,X、Y 點分別為兩個槓桿的支點,而 a、b、c、d 分別為其構造的四個關鍵長度,今若依附 圖所示方向施力,欲使指甲剪在剪指甲時能更省力,則在不影響使用時的便利性與實用性前提下,對於 下列關鍵長度的設計是錯誤的?解答：將長度 b 縮短
  37. 37阿義在家閒來無事喜歡剪一些花草樹木的枝葉,試問他要選用哪種剪刀較好?解答：柄長刃短
  38. 38爸爸在家裡用螺絲起子修東西,試問此器具和哪一種機械的工作原理相同?解答：輪軸
  39. 39姊姊早上在曬衣服,掛一個呈水平狀態的衣架上有 4 個固定住的夾子,其相鄰夾子間的距離相等,衣架 的形狀與 4 個夾子的位置是左右對稱,且該衣架的支點在其對稱軸上,如(圖三十五)所示。若由左而右 掛上紅、白、黑、黃襪各 1 隻時,衣架左端向下傾斜,如(圖三十六)所示。而後將紅、黃兩襪互換,衣 架又呈水平狀態,如(圖三十七)所示。若紅、白、黑、黃襪重量分別為 W 紅、W 白、W 黑、W 黃,則此 4 隻襪子的重量關係何者正確? (圖三十五) (圖三十六) (圖三十七)解答：(W 黃 - W 紅) × 3=(W 黑 - W 白)
  40. 40媽媽下午去菜市場買菜,看到商販拿出標準桿秤的秤砣質量為 1.0 kg,桿秤的質量可忽略不計,O 點為 提紐懸點,A 點為零刻度點,在 OA=3 cm,OB=9 cm 時,可與空秤盤達水平平衡,如附圖所示。如今 商販使用桿秤秤某物品時,換了一個實際質量為 0.7 kg 的砰砣來假冒 1.0 kg 的砰砣,讀取桿秤刻度為 3.0 kg,試問物品實際質量為多少 kg? B A O (圖三十八)解答：2.0