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物理 高中

想請問一下第二題,謝謝

主題一:古人對物體運動的研究歷程 9 1. 伽利略又稱為實驗物理之父,因為他主張設計實 驗去檢驗物體運動的原理,其中最有名的為斜面 實驗測量物體運動的規律。右方表格為斜面實驗 結果,試從表格中數據判斷以下推論何者正確? (A)下滑距離與時間成正比 (B)下滑距離與時間平方成正比 (C)下滑距離與時間無關配套 (D)下滑距離與時間成反比 (E)隨著時間增加,下滑距離變化越小。【雄女】 時間平方 1 4 9 16 25 36 49 64 亞里士多德認為:重的物體比輕的物體下落的快,重的物體先落地。伽利略發現了這一 理論在邏輯上的錯誤,並用實驗證明了亞里士多德的錯誤,據說是「比薩斜塔實驗」 又有人說這個實驗只是傳說。但是正確的物理結論是大家所熟知的:「在真空中,同時 做自由落體運動的物體每個時刻的速度都相同會同時落地,與物體運動快慢無關。」這 個物理實驗後來被人們在無數場合做了無數次驗證。美國曾經在阿波羅十五號飛船登陸 月球後,做了這個物理實驗,證明了伽利略的正確性。 在一個巨大的真空管中做這個實驗,用一個大的鐵球和一個羽毛,從真空管的頂端同時 釋放,可以清楚看見二者同時落地。這一個實驗推翻了亞里士多德的結論。事實證明, 只有用實驗來驗證得到的結論才是科學的。 接著在空氣中在相同高度,把鐵球和羽毛同時釋放,讓二者自由下落,顯而易見,羽毛 球慢悠悠下落,鐵球很快就先落地了。由此我們知道,不同輕重的物體,只有在不受阻 力,也就是只有在真空中同時、同高做自由落體運動時,才能同時落地。下列敘述哪些 正確? (A)亞里士多德認為重的物體比輕的物體下落的快這個理論適用於空氣中,不適用於真 空中 (B)鐵球和羽毛在空氣中自由落下鐵球先落地,表示鐵球加速度較大 (C)空氣阻力通常隨物體落下速度增大而增大,故在空氣中鐵球落下過程加速度越來越小 (D)因為月球表面的重力加速度為地表的一,故鐵球在月球表面從相同高度自由落下所需 時間為在地表的6倍(在真空管中) E)真空中的羽毛與空氣中的金屬球在相同高度同時釋放,羽毛會先落地。 【道明】 時間 1 2 3 4 5 6 7 2,25 10₂ 8 下滑距離 32 130 298 526 824 1b/sub 1192 1620 2104

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請問第9題 答案為C

MITSUBISHI UM 151 to 、 大滿貫複習講義,物理(下) (一絕熱密閉容器分左、右兩室,容積分別為V及2V,中間以絕熱板隔開。左室裝) 壓力為P之氮氣n 莫耳,右室裝入壓力為2P之氮氣 2 莫耳。今若將中間之隔板除 去,令左、右兩室之氣體混合,則在達到熱平衡後,容器內的絕對溫度與混合前左室 絕對溫度之比值為何? 【聯考題) (A) 1 (B) $ (C) (D) 3 (E) 2 . 8.兩個絕熱容器內裝有相同的理想氣體,壓力相等,其中一個容器的體積為V,溫度為 150 K,另一個容器的體積為2V,溫度為450K。若使這兩個容器相互連通,則熱乎 衡時氣體之溫度為何? 01511 (A) 200 K (B) 270 K (C) 300 K (D) 350 K. (E) 400 K. 【聯考題) 一個正立的U形管中,盛有水銀。當其右臂中注入 13.6公分高的純水時,左臂的水 銀面從原來的液面上升多少? (A)1公分(B)2 公分(C) 0.5 公分 D) 13.6公分(E) 76公分。 【聯考題) 10 一氣缸中裝有3 mol 之理想氣體,設活塞與氣缸壁間之摩擦可以略去,氣體之起始溫 度為300K,體積為0.45 mi,今再將1mol 的同種理想氣體緩緩灌入氣缸,並將其 度冷卻至250K。設氣缸外之壓力維持不變,則最後平衡時,氣缸中氣體的體積 若干? (A) 0.30 m' (B) 0.40 m; (C) 0.50 m' (D) 0.60 m' (E) 0.75 m² . 【聯考題 11 1997年諾貝爾物理獎得獎者主要的貢獻是發展出以雷射冷卻原子的方法。某實 室以此方法將納原子(Na)冷卻後,測得這些氣態原子的方均根速率為0. m/s;若這些鈉原子的絕對溫度為T,且系統可視之為理想氣體,則下列關係何者 確?(理想氣體常數為8.31J/mol·K) (A) T 10K (B) 10 K<T<10-K (C) 10 K<T<10 K (D) 10-4K

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18題,感謝

10. [2D and 3D motion] Show that the potential energy U(r) ofFa particle of nass jat aa distance r(> 員 from a planet of Inass 4 and radins 戶話 11. [The cross product] Caleulate the cross product A x B, assuming that A and B both lie in the x-y plane and have the respective nonzero components 4,, 4, and 妖,, 且, 12. [Angular momentum] Show that 主r, the instantaneous position ofa particle of mass mu with respect to a certain origin O, is parallel to its acceleration dv/吧, then the time Tate of change of the angular Inoimentum L with respect to the given origin vanishes 13. [Theorem 了 Show that the torque-angular momentum formnla _箇 7二 is also valid for a two-particle system 放 the origin lies at the center of mass 14. [Theorem IIH] Two particles of respective Inass ml and 2 are connected to the ends of amassless rod and Inove in the uniform gravitational field g ofthe earth. (a) What is the acceleration of their center of nass Telative to a Newtonian origin O? (b) Show that the angular Inomentum of the two particles about their center of nass 生 aconstant of the motion. 15. [Moments of inertia] Calculate the moment of inertia ofathin, uniform rod of mass m and length / about an axis perpendicular to the rod and at a distance q from one end. 16. [Rotation about a fixed axis] Consider the rotating cylinder in Figure, and suppose that A7 sg, Fo 三 0.6 Nt, and @ 二 0.2m, Calculate (a) The torque 7 acting on the cylinder (b) Ti ngular aceeleration q of the cylinder 17. [Work and kinet: instant Totat eenergy] A 40-kg homogeneous sphere of radius 10 cm is at acertain about ashaft through its center at 600 rpm. Assuining that a constant fric itude ets so that the sphere comes to rest in 10 seconds, Calculate th tional torque ofthis torque. 18. [The physical pendl end and allowed to oscillate freely in a horizontal plane (see Figure) m] A uniform Tod of Inass ru and length / is suspended at one (a) What is the period of this physic lpendulum for small amplitudes? (b) Ithe velocity u0 of the mass ce Hulum is initially released at rest in a horizontal position。what is the er at a subsequent instant when the Tod is vertical? (ec) Calculate the vertical and the horizontal components of the force on the rod at the point of suspensic 19 and rotations] Analyze the motion of a homogeneous sphere of mass 和7 and Tadius dq, which rolls without slipping down a fixed inclined plane of angle # 20. of angular momentum] A Inan has ainoment of inertia 五 about the = axis. He is originally at Test and standing on asinall platform which can turn freely. Ifhe is handed a wheel which is rotating at and has anoinent of inertia 了about its spinning axis, determine his angular velocity 放 (a) he holds the wheel upright, (b) turns the wheel out 9 二 90?, and (c) turns the wheel downward, 9 二 180?. Neglect the effect of holding the wheel a distance d away from the z axis

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