牛頓第二運動定律

(一)牛頓第二定律(【運動】定律)

A、            內容:

(1) 物體不受外力,或合力=0 時:靜止的物體會【保持靜止】,運動物體會做【等速度】運動。

(2) 運動狀態改變,表示物體受【合力】作用,且合力【≠0,此時物體作【加速度】運動。

(3) 牛頓發現:

1.             物體的質量(m)一定時,作用力(F)愈大時,加速度(a) 【愈大】,即作用力(F)和加速度(a)【正比】 (圖一)

2.             作用力(F)一定時,質量(m)愈大的物體運動愈【慢】,加速度(a)【小】,即質量(m)和加速度(a)【反比】 (圖二)

3.             欲得到相同的加速度(a),質量(m)愈大的物體,所需的外力(F)【愈大】,即質量(m)和作用力(F)【正比】  (圖三)

 

 

A、            公式:

(1)      關係式:F`=ma

物理量

F

M

a

作用力

質量

加速度

單位

CGS

達因(dyne)

g

cms2

MKS

牛頓(N)

kg

ms2

(2)      討論:

甲、  1牛頓(N):使質量1kg的物體產生1公尺/秒2的加速度,所需的外力。
1
達因(dyne):使質量1g的物體產生1公分/秒2的加速度,所需的外力。
1
公斤重=9.8牛頓。
1
公克重=980達因。

乙、  在無重力的地方不能用【天平】測量物體質量,但可以利用牛頓【第二】定律來測量物體的質量,即mFa

丙、  牛頓第二定律在任何星球或太空中皆可以適用,這是因任何地方【質量】皆相同,因此結果相同。

(一)重量和質量的關係

A、            物體的重量是指物體受【地球引力】作用,因此重量也是一種力。

B、            1kg的物體受地球引力將有9.8米/秒2的加速度,
因此質量1kg的物體受重力9.8牛頓。
例:鐵球質量5kg,重量為49牛頓;(wmg5x9.849N)
    質量10kg 時,重量為98牛頓;(wmg10x9.898N)

C、            重量和質量: wmg

 

例1.          欲使2kg的物體由初速3/秒 2秒內變成6/秒,則作用力需為_______牛頓。

【答案】:3牛頓

【解析】:加速度=速度變化/時間;

F
ma2×1.53(N)

 

例2.          欲使10kg的物體由初速10/秒 4秒內停止,則需施力_______牛頓。

【答案】:-25牛頓

【解析】:初速為10m/s,在4秒內,末速為0m/s

F
ma10×(2.5)=-25(N)

 

例3.          施力10kgw的力水平外力,推動5kgw的物體,產生的加速度a_______米/秒2

【答案】:19.6 ms2

【解析】:F 10×9.898牛頓;   m5kg
F
ma    985a        a98519.6ms2

 

例4.          已知地球上某處的重力加速度為10/秒2,而某星球上重力加速度為6/秒2

(1)   某星球上質量20公斤的物體,秤得重量為_________牛頓;

(2)   地球上重45牛頓的物體移至某星球後,在該星球上測得重量_________牛頓。   

(3)   同一物體在地球上與在某星球上測得的重量比為_________

(4)   若地球上與某星球上測得的重量相同,則在兩處測量物體的質量比為_________

(5)   某星球上重90牛頓的物體移至地球後,在地球上所測得重量_________牛頓。   

【答案】:(1)120N  (2)27N  (3)53   (4)35  (5)150N

【解析】:(1) wmg20×6120N  
 (2) w
mg    45m×10    m4.5kg
    
在該星球,wmg4.5×627N
 (3) w
mg    質量相同,重量(w)和當地的重力加速度(g)成正比
     w1
w2g1g210653 
 (4) w
mg    重量相同,質量(m)和當地的重力加速度(g)成反比
    m1
m2g2g161035
 (5)
某星球上重90牛頓,wmg   90m×6   m15kg
    
在地球上重量w15×10150N

 

例5.          有關於物體受力和加速度的關係,請依據牛頓第二運動定律,回答下列問題:

(1)  欲使質量2kg 的物體,產生 5 /秒2的加速度,需施力______牛頓。

(2)  欲使重量49牛頓的物體,產生 2 /秒2的加速度,需施力______牛頓。

(3)  欲將10kgw的外力施於 5 公斤的物體上,物體產生的加速度為_______米/秒2

(4)  36牛頓的外力分別作用於2 kg3 kg4kg ABC三物體:

(A)   A物體的加速度為______米/秒2B 物體的加速度為______米/秒2
 C
物體的加速度為______米/秒2

(B)   ABC三物體綁在一起,給予相同的外力,則物體的加速度為______米/秒2

【答案】:(1)10N  (2)10N  (3)19.6ms2  (4)(A)18129  (B)4 ms2

【解析】:(1) Fma2×510N
 (2)
重量49牛頓   質量m499.85kg
     F
ma5×210N
 (3) 10kgw
的外力=10×9.898N  
    F
ma    985a     a19.6ms2
 (4)(A)  A
物體: 362a    a18ms2 
        B
物體: 363a    a12ms2 
        C
物體: 364a    a9ms2 
   (B)  F
ma   36(234)a9a      a4ms2  

 

例6.          5kg的物體受定力後由靜止開始運動,5秒後速度為10/秒,則此物體所受到的外力  _______牛頓。

【答案】:10牛頓

【解析】:由靜止開始運動,5秒後速度為10/秒;
 
加速度
 F
ma5×210牛頓。

 

例7.          2 公斤的物體在光滑平面上,受8牛頓的作用力後,由靜止開始運動:

(1) 物體經5秒後的速度為_______米/秒;

(2) 物體經10秒後的位移為_______公尺;   

【答案】:(1)20   (2)200m

【解析】:Fma     82a        a4ms2
 (1) V
V0at04×520ms
 (2)    X
0×4×102200m

 

例8.          質量10kg的物體受100牛頓的外力作用,若加速度為8/秒2,則:

(1) 物體和桌面間的摩擦力為_______牛頓;

(2) 物體5秒內的位移為_______公尺;

(3) 承上題,若5秒後外力消失,物體的加速度變為_______米/秒2

(4) 承上題,若5秒後外力消失,物體將在_______秒內停止運動。

【答案】:(1)20N  (2)100 m  (3)2ms220

【解析】:(1) Ffma     100f10×8         f20N
 (2)    X
0×8×52100m
 (3)
外力消失,摩擦力仍在
     f
ma     2010×a       a=-2 ms2 
 (4) 5
秒後末速  VV0at08×540ms
   
外力消失後,VV0at        040(2)t     t20

 

例9.          30牛頓的水平力,推質量5kg的物體,若物體和桌面間的摩擦力為10牛頓,則:

(1) 物體的加速度為_______米/秒2

(2) 5秒後外力消失,則物體的加速度為_______米/秒2

(3) 5秒後外力消失,物體將在_______秒內停止運動。

【答案】:(1)4   (2)-2   (3)10

【解析】:

 

 

例10.      5kg物體置於光滑斜面上,若沿斜面下滑力10牛頓,今沿斜面向上施力40牛頓,則:

(1) 物體產生的加速度為_______米/秒2

(2) 物體在 2 秒內由斜面底部移至頂端,則斜面長_______公尺。

(3) 承上題,物體移至頂端時的瞬間速度為_______米/秒。

【答案】:(1)6  (2)12  (3)12

【解析】:

 

 

例11.      質量200kg的摩托車以15ms速度前進,遇到前方障礙物,在3秒內欲煞車停止,則:

(1) 摩托車的加速度為_______米/秒2

(2) 摩托車煞車時所受的阻力為_______牛頓。

【答案】:(1)-5  (2)1000

【解析】:

 

 

例12.      有一向北5牛頓,向西12牛頓的作用力,一同作用在質量為10kg的物體上,則:

(1) 此物體所產生的加速度為_______ms2

(2) 此物體在10秒內的位移為_______公尺。

【答案】:(1)1.3  (2)65

【解析】:

 

 

 

(  )1. 棒球賽中,投手將球以每秒40公尺之水平速度投進本壘,打擊者以每秒60公尺之速度反向轟出,設棒球質量0.15公斤,球棒與球的接觸時間為0.02秒,則打者在這段時間內平均出力多少牛頓?
(A) 1500  (B) 75  (C) 1  (D) 750

【答案】:()

【解析】:

 

(  )2. 質量1000公斤的貨車在道路上以20公尺/秒速度行駛,由於緊急事故,需要在4秒內沿直線方向煞車停止,則煞車期間貨車所受摩擦力的平均大小為多少牛頓?
(A) 50  (B) 500  (C) 5000  (D) 50000

【答案】:()

【解析】:

 

(  )3. 若有二力同時作用於一10公斤物體,當二力方向相同時物體有7m/s2之加速度;當二力方向相反時,物體有1m/s2的加速度。則兩力的大小分別為多少牛噸?
(A) 30N
40N  (B) 20N50N  (C) 10N60N  (D) 25N45N

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )4. 下列各物理量的關係,何者錯誤?
(A) 1
焦耳=1(牛頓)(公尺)  (B) 1瓦特=1焦耳/秒  (C) 1牛頓=1(公斤)(公尺/秒)  (D) 1安培=1庫侖/秒

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )5. 兩物體在光滑水平面分別受力F作用之速度-時間關係如圖,若將m1m2綁在一起並施以F之力,其加速度為多少m/s2
(A) 0.25  (B) 0.5  (C) 0.75  (D) 1.0

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )6. 質量4公斤的木塊,靜止在光滑水平面上,今受一水平作用力,經4秒後直線加速到8公尺/秒,若不計任何阻力的影響,則此作用力的大小是多少?
(A)2
牛頓  (B) 4牛頓  (C) 8牛頓  (D) 16牛頓

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )7. 靜止於桌面的物體,質量2公斤,施以20牛頓之外力,物體以8公尺/秒2之加速度運動,試問此物體所受的摩擦力大小為若干?
(A) 20  (B) 10  (C) 4  (D) 0

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )8. 0.8牛頓之水平拉力,可使0.4公斤之正方形木塊在一水平粗糙之平面上作1m/s的等速度運動,假設摩擦力為定值,若將水平拉力去除後,木塊將繼續滑行多遠才停止?
(A) 1  (B) 0.5  (C) 0.25  (D)
立刻停止

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )9. 在地球上和月球上分別做Fma的實驗,施外力使同一滑車產生相同的加速度,則所需的外力F的敘述下列何者正確?
(A)
在月球上為地球上的6  (B) 在地球上為月球上的6  (C) 兩者相等  (D) 在月球上為零

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )10. 在太空中失重的地方,欲測知某物的質量,須用下列何種工具或應用何種原理最為理想?
(A)
天平和彈簧  (B) 彈簧秤  (C) 桿秤  (D) Fma

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )11. 某物體在光滑平面上沿一直線受一外力作用,其速度與時間關係如圖,則在那一區域該物體受力大小最大?
(A) A
  (B) B  (C) C  (D) 不一定

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )12. 質量不同且靜止的甲、乙兩車,車後分別接有振動計時器計時,若兩車受同樣推力作用5秒後不再施力,但兩車繼續往前滑動,此時振動計時器打出的紙條如圖,試問那一滑車質量較大?
(A)
  (B)   (C) 無法比較  (D) 相同

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )13. 某人以定力推動一部裝水的車子,若車子的水逐漸流失,則車子加速度有何改變?
(A)
變大  (B) 變小  (C) 不變  (D) 無法判斷

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )14. 1公斤重之力施於質量2公斤之物體上所得之加速度大小為多少公尺/秒2
(A)   (B) 1  (C) 0.5  (D) 4.9

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )15. 質量100公克的棒球以每秒20公尺的速率向東飛行,因受球棒的打擊而以每秒16公尺的速率反向飛去,若打擊為180牛頓,則球與球棒接觸時間為若干秒?
(A) 1  (B) 0.5  (C) 0.02  (D) 0.01

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )16. 盈盈騎腳踏車,車與人總質量60公斤,行進中作緊急煞車,經2秒後車子停下,此期間滑行1.2公尺,假設煞車過程的摩擦力一定,試問:車子開始煞車時的速度是多少公尺/秒?
(A) 72  (B) 2  (C) 1.2  (D) 0.6

【答案】:(C)

【解析】:

 

彈簧秤讀數F(公斤重)

3.0

4.0

5.0

6.0

加速度a(公尺/2)

2.0

3.0

4.0

5.0

(  )17. 昆廷以彈簧秤施力於水平桌面上質量9.8公斤的物體(如圖),實驗數據分析後得下表。則根據表中數據,物體的加速度與彈簧秤讀數之關係應為下列何圖?
(A)  (B)   (C)   (D)  

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )18. 承上題,若實驗數據分析後得下表。可知此物體在移動過程中所受的摩擦力為若干牛頓?
(A) 1
牛頓  (B) 9.8年頓  (C) 19.6牛頓  (D) 沒有摩擦力

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )19. 物質受外力作用而移動,則其加速度之方向為何?
(A)
與運動方向相同  (B) 與運動路徑切線方向相同  (C) 與速度方向相同  (D) 與所受合力方向相同

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )20. 物體的質量一定時,物體所產生的加速度和作用力的大小關係如何?
(A)
成反比  (B) 成正比  (C) 不成比例  (D) 平方成正比

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )21. 在十字路口,綠燈一亮,卡車和計程車一起衝出,且同時通過下一個十字路口,何車引擎發動的力較大?
(A)
與引擎力量無關  (B) 兩車發動的力量相同  (C) 卡車  (D) 計程車

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )22. 對同一物體分別施力 F1F2F3,得加速度分別為a1a2a3,若F1F2F3124,則a1a2a3
(A) 1
416  (B) 1641  (C) 421  (D) 124

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )23. 阿強推鉛球,當他用力把鉛球往空中推出後,若不計任何阻力,則下列敘述何者正確?
(A)
鉛球不受力,做等加速度運動  (B) 鉛球受重力,做等加速度運動  (C) 鉛球不受力,做等速度運動  (D) 鉛球在最高點時,其加速度為零

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )24. 1公斤重的力於質量1公斤的物體上,此物體所獲得加速度為何?
(A) 1公尺/秒2  (B) 2公尺/秒2  (C) 4.9公尺/秒2  (D) 9.8公尺/秒2

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )25. 在地球與月球上,分別以6牛頓和1牛頓的水平力作用於相同質量的物體時,則在兩地所得之水平加速度比為何?
(A) 6
1  (B) 11  (C) 16  (D) 無法比較

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )26. 在平地上使質量2公斤的物體獲得3m/s2的加速度所需的力F1,與在高山上使質量2公斤的物體獲得3m/s2的加速度所需的力F2,則F1F2的大小關係為何?
(A) F1
F2  (B) F1F2  (C) F1F2  (D) 不一定

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )27. 在光滑平面上,有一質量10公斤的物體,受到一水平力的作用,獲得4m/s2的加速度,則此水平力的大小為何?
(A) 40公斤  (B) 40
牛頓  (C) 2.5公斤  (D) 2.5牛頓

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )28. 具有加速度的物體()必受外力()可為靜止()必為運動的()外力之合力可為零()外力之合力不為零;以上所述那些正確?
(A)
甲乙丙丁戊  (B) 甲乙丁  (C) 甲乙戊  (D) 甲丙丁。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )29. 若同一物體在月球上重量為在地球上重量的,不計空氣阻力、摩擦力,今欲使同一物體在水平方向產生相同加速度,則月球上與地球上所需施力比為
(A) 1
1  (B) 16  (C) 61  (D) 361

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )30. 一木塊質量3公斤,靜止置於光滑水平面上,施一水平定力F,使其在4秒內移動24公尺,則此定力等於多少牛頓?
(A) 3  (B) 6  (C) 9  (D) 12

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )31. 棒球賽中,球員以8公尺/秒的初速度滑壘,經0.5秒,恰停在壘上。若球員質量80公斤,則滑壘過程中平均阻力為多少牛頓?
(A) 320  (B) 640  (C) 1280  (D) 2560

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )32. 一輛質量為1000公斤的車子,以20公尺/秒的速度行駛,如車子受到4000牛頓的煞車阻力,則煞車幾秒後車子可停下來?
(A)   (B)   (C) 4  (D) 5

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )33. 有一等速運動物體,質量500公斤。現受一與其方向相反外力作用,經5秒後,該物靜止,若已知此力為2000牛頓,則物體未受此力前之速度大小為多少公尺/秒?
(A) 10  (B) 20  (C) 30  (D) 40

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )34. AB二物體分別受F1F2二力,若2F1=F22mA=mB,則AB二物體所產生的加速度比應該為多少?
(A) 1
1  (B) 12  (C) 21  (D) 41

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )35. 以同樣大小的力沿著同一方向分別作用於原靜止的兩物體AB,使其在水平面上運動,測得其在相同的時間內,兩物體運動距離比為XAXB=23,則AB兩物體之質量比MAMB應該為何?
(A) 2
3  (B) 32  (C) 49  (D) 11

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )36. 有甲、乙兩物體,當甲物體受一淨力F作用時,測得其加速度為3公尺/2。若甲、乙兩物體之質量比為32,則將甲、乙兩物體連接一起,並以同一大小之力作用時,其加速度為多少公尺/2
(A) 7.5  (B) 4.5  (C) 2.0  (D) 1.8

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )37. 甲、乙兩物體質量比32,沿運動方向分別受力F1F2作用,甲在2秒內速度由2 m/s變成3 m/s,乙在3秒內速度由6m/s變成9m/s。則F1F2=
(A) 1
1  (B) 23  (C) 34  (D) 43

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )38. 40牛頓淨力作用在5公斤的物體上,則此物體的加速度是多少m/s2
(A) 8  (B) 4  (C) 5  (D) 10

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )39. AB兩物體的質量分別為M1M2,且M1M2,若AB兩物體受到相同拉力的作用,何者所獲得的加速度較大?
(A) A  (B) B  (C)
兩者相等  (D) 不一定

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )40. 下列何者不是影響加速度的因素?
(A)
質量  (B) 外力的大小  (C) 物體是否有在動  (D) 全部皆是

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )41. 質量2公斤的木塊,靜止在光滑的水平面上,今受一水平作用力,經4秒後直線加速到8m/s,若不計任何阻力的影響,則此作用力的大小為何?
(A) 2
牛頓  (B) 4牛頓  (C) 8牛頓  (D) 16牛頓

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )42. 對一個運動中的物體施力,物體的運動狀態會如何改變?
(A)
若施力與物體運動的方向相同,則物體速度增加  (B) 若施力與物體運動的方向相反,則物體的速度減小  (C) 若施力與物體運動的方向垂直,則物體運動的方向會改變  (D) 三者都正確

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )43. F牛頓於甲物體,產生8m/s2的加速度,若施此力於乙物體,產生16m/s2的加速度,則甲、乙兩物體質量比為
(A) 2:1  (B) 1:2  (C) 3:2  (D) 2:3

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )44. F牛頓的力於甲物體,產生8m/s2的加速度,若施此力於乙物體,產生16m/s2的加速度,若將甲、乙兩物體綁在一起,再施與F牛頓的力於其上,其加速度為何?
(A) 0.34m/s2  (B) 0.19m/s2  (C) 2.67m/s2  (D) 5.33m/s2

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )45. 摩擦力可忽略的水平面上,有()()()三物體,質量都相等,()呈靜止,()的速度為2公尺/秒,()的速度為3公尺/秒,若()()()都受到一樣大小的水平力作用,則何者的加速度最大?
(A) (
)  (B) ()  (C) ()  (D) 都相等

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )46. 以一定的力分別作用於質量2kgA物體,及4kgB物體,使其在水平無摩擦的桌面上運動,則AB兩物體加速度之比為
(A) 1
2  (B) 21  (C) 14  (D) 41

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )47. 質量2kg的物體,初速度為10/秒 向東,受一定力F作用,4秒後速度變為6/秒向西,則物體受力F的量值與方向下列何者正確?
(A)2
牛頓向西  (B) 3牛頓向東  (C) 8牛頓向西  (D)  10牛頓向東。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )48. 地球外某點,重力場能使質量1kg物體產生加速度為5/秒2,則3kg物體置於該處時重量為
(A)  49  (B) 3  (C) 15  (D) 9.8 
牛頓。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )49. 等質量的AB兩物體分別受F1F2力,若F12F2,則AB物體所生的加速度比為
(A)  1
1  (B) 12  (C) 21  (D) 不一定。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )50. 某人用一定的作用力,推動一輛盛滿水的車子,若水由底部逐漸流失,則車子的加速度
(A)
不變  (B) 變小  (C) 變大  (D) 不一定。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )51. 物體受力運動時,其加速度方向
(A)
與外力一定相同  (B) 與速度一定相同  (C) 與運動方向一定相同  (D) 與速度方向一定垂直。

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )52. 大小不等的甲﹑乙兩鐵球由同一高處自由落下,幾乎同時著地,這是因為
(A)
兩球都是鐵做的  (B) 兩球所受地心引力相同  (C) 兩球所具有的能量相同  (D) 兩球所受重力與其質量的比值相同。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )53. AB二物體分別受F1F2二力,若2F1F2,且2m1m2;則AB二物體的加速度比為
(A) 1
1  (B) 12  (C) 21  (D) 41

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )54. 兩木塊質量分別為20kg8kg,以一細繩連結置於無摩擦之水平面上,在8kg之一端施以28牛頓之外力,則繩子張力為
(A) 4  (B) 8  (C) 16  (D) 20 
牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )55. 質量1000kg 之汽車正以72㎞/hr的速度行駛,突然緊急煞車,4秒後停止,若煞車過程的摩擦力為定值,則煞車時車子受到摩擦力為若干牛頓?
(A) 3000  (B) 3600  (C) 5000  (D) 7200 
牛頓。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )56. 質量6kg物體以8/秒的初速,在粗糙平面上滑行,受摩擦力滑行16m後停止,則
(A)
物體的加速度為3/秒2  (B) 3秒末速度為4/秒  (C) 物體受阻力大小為12牛頓  (D) 物體在滑行停止前歷時5秒。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )57. 一鋼珠自地面以v0之初速垂直上拋,到達最高點後下墜,下列敘述何者正確?
(A)
鋼珠在各位置上所受之重力相同  (B) 鋼珠最高點時的加速度為零  (C) 鋼珠在最高點時不受力  (D) 在整個過程中,鋼珠的加速度隨位置而改變。

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )58. 木塊質量為3kg靜置於光滑平面上,施一水平定力F,使其在4秒內移動24公尺,則此定力F等於多少牛頓?
(A) 3  (B) 6  (C) 9  (D) 12 
牛頓。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )59. 以力F1作用於某物體,在0.3秒內物體速度由0.2/秒增為0.4/秒;改以力F2作用於該物體,在0.6秒內物體速度由0.2/秒增為0.8/秒,則F1F2
(A) 1
2  (B) 21  (C) 23  (D) 32

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )60. 質量為1000kg的車子,原來以36公里/時的速度行駛,今以等減速度煞車5秒後,車子停下來,若煞車過程的阻力一定,則煞車時的阻力為
(A) 2000  (B) 3000  (C) 4000  (D) 5000 
牛頓。

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )61. 在光滑的桌面上有一大小為100公克的物體受向東3牛頓,向北10牛頓,向南6牛頓的外力同時作用,則此物體加速度大小為
(A) 50  (B) 30  (C) 0.05  (D) 0.03  /秒2

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )62. 水平桌面上置12kg的木塊,受3牛頓的定力作用時,由靜止而運動在6秒內進行了3公尺的距離,則木塊的加速度為
(A) 1/6  (B) 6  (C) 1/4  (D) 4  /秒2

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )63. 以同樣大小之力作用於兩靜物AB,若同時間內二物距離之比為23,則二物體質量之比為 
(A) 2
3  (B) 49  (C) 32  (D) 94

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )64. 一物體質量為3kg,在粗糙的水平面上滑行10公尺後停止,設滑行時之初速度為4/秒,則摩擦力為
(A) 3.3  (B) 2.4  (C) 12  (D) 30  /秒。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )65. 以大小不等的兩力,分別反方向作用於水平面上,原以相同速度運動的兩個等質量物體,使其停止所需的時間分別為2秒及3秒,則此二力之比為
(A) 1
1  (B) 23  (C) 32  (D) 49

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )66. 棒球賽中,球員以 8 公尺/秒的初速度滑壘,經 0.5 秒,恰停在壘上。若球員質量為 80 公斤,則滑壘過程中的平均阻力大小為多少牛頓? 
(
) 320   () 640   () 1280   () 2560

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )67. 具有加速度的物體()必受外力()瞬間速度可為零()必為運動的()外力之合力可為零()外力之合力不為零;以上所述哪些正確? 
(
)甲乙丙丁戊  ()甲乙丁  ()甲乙戊  ()甲丙丁。

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )68. 若同一物體在月球上的重量僅為在地球上重量的 ,不計空氣阻力、摩擦力,今欲使同一物體在水平方向產生相同的加速度,則月球上與地球上所需的施力比為何? 
(
) 11      () 16   () 61   () 361

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )69. 一木塊質量 3 公斤,靜止置於光滑水平面上,施一水平定力 F,使其在 4 秒內移動 24 公尺,則此定力等於多少牛頓? 
(
) 3  () 6   () 9   () 12

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )70. 有甲、乙兩物體,當甲物體受一合力 F 作用時,測得其加速度為 3 公尺/秒2。若甲、乙兩物體之質量比為 32,則將甲、乙兩物體連接一起,並以同一大小之力作用時,其加速度為多少公尺/秒2? 
(
) 7.5   () 4.5   () 2.0   () 1.8

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )71. 貨車質量 4000 kg,煞車時瞬間可產生 100000 牛頓之固定阻力,若此貨車在路上以速率 20 ms 行駛,想要在不超過 2 秒鐘的時間內煞停,此貨車最多可載貨多少 kg? 
(
) 4000   () 6000   () 8000   () 10000

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )72. 2-10卡車重 3.5 公噸,等速行駛 v36 kmhr,前方突然出現不明障礙物,看到障礙物到踩煞車需經 0.5 秒反應,踩煞車後,車子於 2 秒內停止,此運動過程,何者正確?
(
)煞車期間車子加速度=-18 ms2   ()煞車期間車子所受的阻力大小為 17500 牛頓  ()從看到障礙物到完全靜止,車子共向前移動了 54 公尺  ()煞車期間,車子與地面間的摩擦力與車子運動方向相同。

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )73. 如圖為一輛汽車在筆直公路上行駛時的速率(v)與時間(t)的關係圖。若汽車的質量為 2000 公斤(kg),則在 30 秒(s)至 50 秒(s)期間,汽車所受到的合力大小為下列何者? 
(
) 0 N   () 1000 N   () 2000 N   () 3000 N

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )74. 2-09如圖,一質量為 1000 公斤的車子以 30 公尺/秒的速度沿斜坡向下行駛,今以負等加速度煞車,在 10 秒內減速至 10 公尺/秒,則煞車時車子沿斜面所受的合力大小為多少牛頓? 
(
) 900   () 2000   () 4900   () 6900

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )75. YW825B-3-10實驗裝置如附圖,砝碼質量500公克,滑車質量500公克,若不計桌面的摩擦力,當砝碼未著地前,則滑車運動的加速度為多少ms2? 
(A) 4.9
 (B) 9.8 (C) 4900 (D) 98001 kgw9.8 N

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )76. 棒球投手林阿燦將質量0.5公斤的棒球投出,棒球通過本壘板進入捕手手套時,球速為144公里/小時(40公尺/秒),若棒球接觸手套後0.05秒停止,則棒球作用於手套的平均作用力為若干牛頓? 
(A) 200
牛頓 (B) 400牛頓 (C) 720牛頓 (D) 1440牛頓

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )77. 有一質量為5000公斤的貨車,當其煞車時,可產生100000牛頓的固定阻力,若此貨車以30公尺/秒的速度行駛,想要在不超過3秒內等減速度煞車煞車停止,則此貨車最多可載重多少公斤的貨物? 
(A) 900
 (B) 2000 (C) 5000 (D) 6000

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )78. 一輛貨車質量為4000 kg,當其煞車時瞬間可產生100000牛頓之固定阻力,若此貨車在路上以速率20 ms行駛,想要在不超過2秒鐘的時間內煞停,此貨車最多可載貨多少kg? 
(A) 4000 kg
 (B) 6000 kg (C) 8000 kg (D) 10000 kg

【答案】:(B)

【解析】:

 

(  )79. 阿姆斯壯分別在地球和月球上做滑車實驗,如圖。請判斷四組實驗中,滑車加速度的大小關係為何?(不考慮任何摩擦阻力) 
(A)
乙>甲=丁>丙 (B)甲=乙=丁>丙 (C)乙=丁>甲>丙 (D)乙>甲>丁>丙
(
)YW825-2-64A()YW825-2-64B()YW825-2-64C()YW825-2-64D

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )80. YW825A-3-3如附圖為質量0.5 kg的滑車,受外力作用時,利用頻率為每秒10次的打點計時器所得的紀錄,則該滑車所受的合力為若干牛頓? 
(A) 100
 (B) 200 (C) 300 (D) 400

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )81. YW825-1-17如圖,量值分別為4牛頓及6牛頓,在同一水平直線上,方向相反的兩個力,同時作用在原本靜止於光滑水平面,質量為2 kg的物體上。此物體的加速度大小為多少? 
(A) 1 m
s2 (B) 2 ms2 (C) 3 ms2 (D) 5 ms2

【答案】:(A)

【解析】:

 

(  )82. YW825A-3-480牛頓的外力作用於質量為m1的物體,產生4 ms2的加速度,但作用於質量m2的物體,則產生8 ms2的加速度,當兩物綁在一起時,仍以80牛頓的外力作用,所產生的加速度為多少ms2? 
(A) 2
 (B) 73 (C) 83 (D) 3

【答案】:(C)

【解析】:

 

(  )83. 質量為100公克的滑車,在光滑平面上作直線運動,其速度與時間的關係如圖,則此滑車所受的外力為多少牛頓? 
(A) 50
 (B) 25 (C) 0.05 (D) 0.025

【答案】:(D)

【解析】:

 

(  )84. 警車停止後,柯南下車,眼看歹徒就要逃走於是情急之下用腳踢路邊一個質量為100公克的空鐵罐,空鐵罐以30公尺/秒的速度撞擊到歹徒後以10公尺/秒的速度反彈,撞擊時間為0.04秒。試問空鐵罐撞擊歹徒時,空鐵罐受力多少牛頓? 
(A) 50000
牛頓 (B) 50牛頓 (C) 100000牛頓 (D) 100牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

1.             3E0112某廠商正在進行汽車性能檢測,技師將汽車甲吊到距地面45m高的地方,如圖,若一切阻力可忽視,試回答下列問題:(g10)

(   )1.  甲車從高處被釋放到落至地面共需多少時間? 
(A)1
秒 (B)2秒 (C)3秒 (D)4秒。

(   )2.  30m/s的速率前進的乙車(質量1000kg),在發現甲車落下瞬間開始煞車,結果甲車落地瞬間乙車也剛好煞停,試問地面提供予乙車之摩擦阻力為何?
(A)7500N
 (B)10000N (C)15000N (D)30000N

【答案】:(D)

【解析】:

 

2.             物體在光滑水平面上做等速度運動,速度大小為5m/s,今受一與運動方向同向之水平力作用2秒後,共移動了30公尺,若物體質量為2kg,試回答下列問題:

(   )1.  物體產生的加速度大小為何? 
(A)5
 (B)10 (C)15 (D)20

(   )2.  物體所受之水平力大小為何? 
(A)10N
 (B)20N (C)30N (D)40N

【答案】:(D)

【解析】:

 

3.             質量20kg之玩具車以10m/s的速率在光滑水平面上做等速度運動,現施一水平力使其速率在2秒內增至20m/s,試回答下列12題:

(   )1.  在受力作用的最初2秒內,玩具車的平均加速度大小為多少? 
(A)1
 (B)5 (C)10 (D)20

(   )2.  此玩具車所受之水平力大小為多少牛頓? 
(A)10
牛頓 (B)100牛頓 (C)200牛頓 (D)400牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

4.             YW825B-3-11AB木塊靜置於無摩擦的水平桌面上,如圖,A木塊質量為6公斤,B木塊質量為4公斤,若從左側以100牛頓的定力沿水平方向推動木塊,試回答下列問題:

(   )1.  兩木塊整個運動的加速度為多少? 
(A)10
 (B)16 (C)25 (D)100

(   )2.  AB的作用力大小為多少牛頓? 
(A)10
 (B)40 (C)60 (D)100

【答案】:(D)

【解析】:

 

5.             牛頓由蘋果自樹上掉落的現象發現了萬有引力,試回答下列問題:

(   )1.  蘋果從樹上鉛直掉落至地面的過程中,下列敘述何者正確? 
(A)
整個過程為等速度運動 (B)整個過程的速率越來越小 (C)蘋果掉落的速度與加速度的方向相反 (D)位移與加速度的方向相同。

(   )2.  此顆蘋果掉落至地面的瞬間,其加速度大小為多少? 
(A)4.9
 (B)9.8 (C)14.7 (D)19.6

【答案】:(D)

【解析】:

 

6.             15公斤的物體,受60牛頓之作用力作用,由靜止而運動,則:
(1) 4
秒末的速度為_______米/秒;
(2) 2
秒內共行_______公尺。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

7.             13201A﹑B兩物體互相接觸,置於光滑之桌面上,今有水平力F作用之,如圖,若A物體之質量為4公斤,B物體之質量為3公斤,外力F=21牛頓,則:
(1)
系統運動的加速度大小為__________米/秒2
(2)
物體作用於A物體之力為________牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

 

8.             施一水平拉力,可使一物體在光滑平面上,以12公尺/秒2的加速度運動,若施相同大小之拉力將此物體鉛直上提:(假設當地的重力加速度值為10公尺/秒2

(1)  物體上升的加速度為________米/秒2

(2)  若施相同的力使物體下降,則物體下降的加速度為________米/秒2

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

9.             1320311㎏,m23㎏,m32㎏,今系統受受兩水平外力同時作用,且F130牛頓,F212牛頓,若不計摩擦力,則:

(1)  系統的加速度大小為_________米/秒2

(2)  1與m2互相作用力之大小為_______牛頓;

 2與m3互相作用力之大小為________牛頓。
 
(重力加速度值為 10 公尺/秒2
【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

10.         13204如圖,A﹑B﹑C質量各為5 ㎏﹑2㎏及3㎏,設繩重及摩擦力不計:(g=10公尺/秒2),則:

(1)  整個系統加速度的大小為_________米/秒2

(2)  AB間繩子的拉力大小為_________牛頓。

(3)  AC間繩子的拉力大小為_________牛頓。

(4)  若將AB位置調換,則系統的加速度為_________米/秒2

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

11.         13205如圖,滑輪摩擦力及繩重不計,m17㎏,m23㎏,則放手後:
g=10 /秒2):

(1) 全系統的加速度為_________米/秒2

(2) 繩子T的張力為_________牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

 

12.         13206兩物體質量分別為3㎏及4㎏,以0.6公尺長的細繩繫住,置於光滑平面上,
 
今施以水平拉力F=5kgw拉之,如圖一:
  (
設當地的重力加速度值為10/秒2)

(1)  系統的加速度大小為_______米/秒2

(2) 13207 圖一中,細繩的張力為_________牛頓;

(3)  若將施力位置調換至另一端,如圖二,則系統加速度大小為_______米/秒2

(4)  圖二中,細繩的張力為_______牛頓。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

 

 

13.         13209AB兩物質量比=53,在絕對光滑的平面上將A、B兩物體放在彈簧的兩端,如圖,若AB分開前受彈力作用時間為1秒鐘,請回答下列問題:

(1)  用力壓縮彈簧後放手,2秒後A的速度為3/秒,B的速度為8/秒,已知A的質量為12公斤,則B的質量為_______公斤。

(2)  AB在脫離彈簧前各受力A:_______牛頓,B:______牛頓。

(3)   2秒後,AB相距______公尺。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

 

 

14.         質量2公斤物體原為靜止,在光滑水平面上受8牛頓作用力,經5秒後施力停止,則:

(1) 物體在5秒後做_________運動,可用_________定律來說明;

(2) 物體在啟動6秒後的速度大小為________米/秒;

(3) 物體在運動6秒後所經的距離為________公尺。

【答案】:(D)

【解析】:

 

 

 

 

15.         質量1公斤的物體,在空氣中自由落下,其加速度為8/秒2,向下,則:

(1) 空氣阻力為_________牛頓;

(2) _______秒後,物體的速度為3/秒。

【答案】:(D)

【解析】:

 

(3)  

 

 

16.         一物質量2公斤,下端懸掛一重物質量3公斤,若系統以2/秒2之加速度上升,則:

(1) 系統受力_________牛頓;

(2) 兩物體間繩子的張力為_________牛頓。

(3) 若繩斷掉後,兩物體的加速度分別為2公斤_______牛頓;3公斤_______牛頓。

【答案】:(D)

【解析】: