第五章 功與能

一隻老鷹抓攫獵物，以10公尺／秒的水平等速度飛行，飛行之中獵物突然脫落，如果忽略空氣阻力，下列何圖代表獵物的「力學能」隨著獵物在垂直方向下降時距離的變化關係？

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下列有關力學能的敘述，何者錯誤？

• 物體的動能 =1/2 mv²（m：物體質量，v：物體速率）

• 設地面為重力位能零位面，物體在地表高度h處重力位能 = mgh（g：重力加速度）

• 在只有重力作用下，物體的動能和重力位能總值不變

• 在阻力情形下，物體的力學能仍能守恆

一質量m的物體作半徑為R的等速率圓周運動，若其動能為K，則繩子對物體所作之功為何？　

• 0

• mgR

• K

• mgR+K

• mgR-K

A、B兩小球質量相等，小康自地面鉛直向上拋起，若A球的初速是B球的3倍，僅考慮重力的影響，則A球可達的最大高度是B球的多少倍？

• 1

• 3

• 6

• 9

• 10

有一擺長為2公尺的單擺，擺錘質量為10公斤，今由靜止狀態將擺錘拉至擺角60°的位置上，則外力對擺錘作功若干焦耳？（g = 10公尺／秒²）　

• 300

• 250

• 160

• 100

• 80

有一擺長為2公尺的單擺，擺錘質量為10公斤，今由擺角60°的位置上靜止釋放至最低點的過程中，則繩子張力對擺錘作功若干焦耳？（g = 10公尺／秒²）　

• 300

• 250

• 160

• 100

• 0

某人將質量為2公斤的手提箱由地面等速提至高度為0.5公尺後，沿水平面緩慢行走10公尺。設行走時手提箱維持在離地0.5公尺的高度，則此人對手提箱總共作了多少焦耳的功？　

• 0

• 1

• 9.8

• 19.6

動物跳躍時會將腿部彎曲然後伸直加速跳起。下表是袋鼠與跳蚤跳躍時的垂直高度。若不計空氣阻力，則袋鼠躍起離地的瞬時速率約是跳蚤的多少倍？

• 1000

• 25

• 5

• 1

質量2公斤的木塊，由光滑斜面頂自由滑下，如附圖所示，若g = 10公尺／秒²，則木塊滑至斜面底部時，獲得的動能為若干焦耳？

• 8

• 20

• 40

• 200

• 400

小康在高台上A點，分別從光滑斜面、光滑弧形軌道與鉛直落下抵達地面，如圖，若出發時初速皆為零，則下列敘述何者正確？　

• 在抵達地面瞬間，三種軌道有相同的速率

• 小康質量若變大，則在抵達地面之瞬間，會有較大的速率

• 三種軌道抵達地面花費的時間相同

• 沿軌道3抵達地面時的動能最大

• 抵達地面時，三種軌道位能變化以軌道3最大