力學能守恆與運動-能量

  • 2021.08.09
  • 作者:授課橘物理小編
  • 物理
授課橘物理小編
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學習領域/科目別 物理
情境範疇 能量的形式與轉換(Ba)
題幹
世界紀錄——世界最高的「笨豬跳」已落於澳門旅遊塔,為喜歡「極限冒險活動」一族帶來終極刺激的難忘體驗!挑戰者從233米高空平臺躍下後,將以每小時200公里的高速劃破長空,感受4至5秒自由下墜的快感。「笨豬跳」的橡皮纜繩長50米,可延伸4倍此長度,讓挑戰者直降至離地30米才反彈及減速。「笨豬跳」更配有鋼纜穩定設備,讓客戶能經歷數次反彈後,慢慢著陸於特設的安全氣袋上。快來感受這個刺激之旅,寫下你的世界紀錄!

問題一
1.小華參加了「笨豬跳」的活動,從平臺跳下到最低點總共花了5秒,請問小華的平均速度量值為何?
(A)36.6 (B)40.6 (C)46.6 (D)56.54 (E)70.36 公尺/秒

2.當小華一躍而下,在最初下降50公尺內,忽略空氣阻力的作用而只受重力作用下,小華的力學能應如何變化?
(A)變大 (B)不變 (C)變小

3.假設橡皮纜繩伸長時可視為理想彈簧,當小華一躍而下,在下降60至100公尺內,忽略空氣阻力的作用下,小華的力學能應如何變化?
(A)變大 (B)不變 (C)變小

4.當小華沿鉛直方向振動時,其位置的最高點為甲,最低點為丁,且小華的位置在甲點時,橡皮纜繩的長度大於50公尺。則在振動過程中,橡皮纜繩作用在小華身上的力在哪一點時最小?(視橡皮纜繩為理想彈簧)

(A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁

參考答案 :
1. (B) 2.(B) 3.(B) 4.(A)
搭配學習內容/學習表現 :
PBa-Vc-2不同形式的能量間可以轉換,且總能量守恆。能量的形式因觀察尺度的不同,而有不同的展現與說明。
試題概念與分析 :

1. m/s

2.不計空氣阻力,遵守力學能守恆。



3.彈簧為保守力,遵守力學能守恆。



4.橡皮纜繩的彈力與形變量成正比,小華於甲位置時,繩子的伸長量最小,所以所受的彈力也最小


延伸閱讀材料
文章 物理素養試題超展開 VOL.5
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