国立台湾师范大学附属高级中学科学实验能力竞赛物理科试题

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1、國立臺灣師範大學附屬高級中學科學實驗能力競賽物理科試題1.質量分別為m及3m之A、B的兩個小球，以長度均為L的兩條細繩平行懸掛，如圖所示，若重力場強度為g。今將左邊的A球向左側拉高h後釋放，若兩球做對正彈性碰撞，則(1)撞前一瞬間，A球速率為?(2)碰撞後，A擺錘反彈之高度為?(3)撞後一瞬間，B擺線的張力為?2.右圖中重20nt之物下滑後,彈簧之最大壓縮量為20cm,而彈簧k=8nt/cm,則知物與斜面之摩擦係數為(1),當物體剛觸及彈簧時之動能為(2)焦耳,剛離開彈簧時之動能則為(3)焦耳。(g=10m/s2)3.假使把一條繩子一端接在音叉的一隻腳P上，另外

2、一端則跨過滑輪Q，懸掛質量為M的重物。若繩子密度為20g/m;P與Q間的距離為100cm;如圖所示，音叉的振動頻率為，請問所需懸掛重物質量M為kg(g=10m/s2)4.如圖所示，在一鉛垂面之半徑為r的圓環上，有一個質量為m的小球在此環上無摩擦地滑動。假設在圓環最低點處，小球的初始速率為v0，請問：(1)小球能夠繞整圈圓環運動的最小初始速率為何？(2)小球只會在圓環的下半圈運動的上限速率為何？(3)今若以此圓環的鉛垂直徑為轉軸，令其以f的頻率旋轉，在什麼角度時，小球能保持平衡而不會上下滑動？（本題完全不考慮剛體運動）VBA5.如圖所示，A木塊質量m，B木塊質量3

3、m，木塊A於木塊B上滑動(假設不會掉落，且摩擦係數為μ)，木塊B則可於光滑水平面上自由滑動(假設無摩擦)。若給予木塊A一初速v，則(1)兩木塊的末速度為?(2)木塊A相對於木塊B的滑動距離為?AB6.一空心球殼A半徑為，另一小球B（視為質點）以一彈性繩子懸掛在球殼內部的最高點，如下圖所示。A、B兩球的質量均為，彈性繩子的自然長度為，其彈力常數為。今將小球B拉到球殼的最低點後，輕輕釋放。球殼A與地面、球殼A與小球B之間的碰撞為彈性碰撞。(1)小球B上升至高度為時，球殼A行將離開地面。(2)小球B是否會觸碰及球殼A的頂端?。7.如圖所示木板質量m1=10kg，長為1

4、2m，物體質量m2=2kg,體積很小，木板和物體間之摩擦係數為0.05，木板和水平地面間之摩擦係數為0.1，剛開始時物體在木板之一端，木板和物體皆處於靜止狀態，現用F=33N的水平恆力拉木板，物體將在木板上滑行,問經2秒後:(1)力F共作功為?J(2)物體動能為?J(3)因摩擦而消耗掉的力學能為?J(4)開始運動後第?秒物體脫離木板1.如圖所示,點電荷+4Q及+Q被固定在A,B兩點相距d,今取另一電量+Q/2質量m的點電荷由A,B中點釋放,此質點的最大速率為(1)，此質點向右移動的最大位移(2)2.右圖之電路中電池之電動勢為7伏特,內電阻為0.5Ω，R1=3Ω,

5、R2=6Ω,R3=6Ω,R4=4Ω，則下列何者正確？(1)伏特計之讀數為V(2)流經R4之電流為A(3)四個電阻中功率最大者為3.右圖中質量淤M的小車沿水平光滑地面以速度v向右運動，把一質量m的小物體輕輕地由靜止釋放在小車前端頂面上。小物體與小車頂面之動摩擦係數為μ，已知小物體不會從車頂掉落，求小物體在小車頂面滑行的距離?4.有一質量為M的鋼筒．下端開口，內繫一力常數為k的彈簧．彈簧的下端懸掛一質量為m的砝碼。當鋼筒靜止懸掛時，砝碼恰垂於筒口，如右圖所示。若使鋼筒自由落下，則在落下的過程中，砝碼離開筒口的最大距離為何?。編號：【桌上貼的號碼】班級：座號：姓名：國

6、立臺灣師範大學附屬高級中學科學實驗能力競賽物理科答案卷每格4分，共100分1(1)1(2)1(3)2(1)2(2)2(3)34(1)4(2)4(3)5(1)5(2)6(1)6(2)7(1)7(2)7(3)7(4)8(1)8(2)9(1)9(2)9(3)1011每格4分，共100分1(1)1(2)1(3)2(1)2(2)h/43mg(1+h/2L)14.42(3)34(1)4(2)4(3)13.67.2(5rg)1/2(2rg)1/2θ=Cos-1(g/4π2f2r)5(1)5(2)6(1)6(2)7(1)v/4否1327(2)7(3)7(4)8(1)8(2)15

7、140.3d9(1)9(2)9(3)10116v1AR3