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奧林匹亞物理
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105年 - 2016年第17屆亞洲物理奧林匹亞競賽及第47屆國際物理奧林匹亞競賽-國家代表隊初選試題#99486
> 申論題
四、今年9月14日位於日本九州熊本縣的阿蘇火山突然爆發,從火山噴口算起,火山 灰鉛直向上衝高2000m。已知火山口海拔高度為1592m ,噴出的火山灰,相對於 火山噴口,其速率呈現半球形均勻分布若不計風力和空氣阻力的影響,計算火山灰從火山口噴出的最大速率為__(6)__ m/s;又噴出的火山灰降落在海拔高度為 300m山腳平地上,則火山灰覆蓋在山腳平地上的圓形面積半徑為__(7)__m。(當地的重力加速度g=9.8m/s
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相關申論題
五、截面積為A的水塔內,有密度為ρ、深度為H的液體:水塔底部接著一根水平方向的水管,其長度為L,截面積為a,且a
#415961
六、如圖4(a)所示,某生將兩水平截面積與體積皆相同、密度各為ρ1與ρ2之方形板塊, 以膠水黏結後浸入於某一液體中,發現黏結後的板可靜止平衡在液體內任一點, 則液體的密度為__(10)__。若黏結前兩方形板塊之厚度皆為h,今將黏結後之板塊自離液面高度h0的處(h<h0<2h)由静止釋放(如圖4(b)所示),液體的流動、阻力與表面張力可忽略不計,則板塊第一次恰完全沒入液體的時間為__(11)__(設重力加速度為g)
#415962
七、一個鉛直放置之絕熱汽缸,其活塞面積為A、質量為m。汽缸內有n莫耳單原子之理想氣體,設活塞與汽缸之間的摩擦力可以不計。起始時,汽缸內氣體與活塞處於平衡狀態,其絕對溫度為T0,氣體常數為R;已知汽缸外大氣壓力為P0,則活塞內面與汽缸底面之距離為__(12)__現在施外力,極緩慢地將活塞內面與汽缸底面之距離改變成h,求汽缸內氣體的溫度T(h)=__(13)__ 【提示】:積分公式: =
#415963
八、一個高度為75公分的柱形絕熱量熱器內,底部裝有 25公分高的冰;再迅速將溫度為10℃的水注入此量熱器,使得水面高度到達50公分,如圖5所示。若冰一直固定於量熱器的底部,當溫度穩定後,在一大氣壓下,測得水面高度增加了0.5公分,則注入水之前,量熱器內冰的溫度是__(14)__℃。已知冰的密度: ;冰的熔解熱:340kJ/kg;冰的比熱:2.1kJ/(kg.K);水的比熱:4.2k]/(kg.K)。
#415964
九、如圖6所示,一個具冷却功能的簡易系統,包含兩個同心之半球形容器1和容器 2,其半徑分别為R1、R2(R2>R1)。容器1之頂蓋與外界大氣之單位長度熱傳導係數為K1,其半球形表面單位長度熱傳導數為K2。内裝有水的容器2,半球形表面為絕熱,水與空氣介面間的單位長度熱傳導係數為K3,假設冷卻效應僅考慮水在自由面上蒸發,即水空氣的接觸面。已知水蒸發在單位時間內從每單位面積帶走η的熱量。若外界溫度T為定值,而系統達到穩態時,容器1內的溫度是T1與容器2 的水溫為T2,則以下列何種方式調整K1、K2,才能使T1的溫度降到最低?__(15)__ (以A、B、C和D作答)。 A:提高K1及K2,B:降低K1及K2,C:提高心K1,降低K2,D:提高K2,降低K1。 當外界溫度T為定值,且系統達到穩態時,T1一T2=__(16)__ 。
#415965
十、在一般固體材料中熱主要是以傳導方式傳播,有些固體(如放射性物質)除了傳導熱 量外,本身也會產生熱量,而所產生的熱量也是透過熱得導方式傳播出去。今有一 此類材料所製半徑為R之固體球體,假設球體中單位體積之熱量產生率為S(單位為/m3),試問當球體內每一點溫度達穩定平衡時,每秒由半徑r(r<R)之球面傳播出去的量為__(17)__。假設此材料之熱傳導數為k,則溫度達穩定平衡時,球心與球面之溫度差為__(18)__ 【提示】:積分公式
#415966
十一、如圖7所示,長度為2L的均勻長方體平板,静止置於水平地面上。當時間t=0 時,質量為m的小孩在平板右端,由静止開始,沿平板表面的中分線,走到平板最左端,然後停在平板上。假設以平板中點O為座標系原點,且選定正X軸方向為水平向右。當時間t趨近無窮大時:(A)若平板與地面之間無摩擦力,則平板的水平位 移為__(19)__ 。(B)若平板與地之間的摩擦力與平板的速度成正比,則平板的水平位移為 __(20)__ 。
#415967
十二、(A)質量m的小方塊初始時置於固定斜面頂端。斜面高h:傾角為θ,且方塊的初速為ν0,,方向沿斜面向下,如圖8(a)所示。若方塊與斜面間的動摩擦係數為μK ,則當方塊到達斜面底端時,動摩擦力所作的功為__(21)__。(設重力加速度為g) (B)若將斜面改為一半徑為R的圓弧面,圓弧面的圓心在底端的正上方,如圖8(b) 所示。方塊沿著圓弧面下滑,動摩擦係數仍為μk,當滑到最低處時速度恰為零,若 h/R
#415968
十三、在外太空中有一艘子母太空船,已知子太空船質量為m,母太空船質量為4m, 當子、母太空船的距離為d,子太空船以速率ν0相對母太空船離開,且完全脫離母太空船重力之影響,試問ν0以至少應為__ (23)__ .(設重力常數為G)
#415969
十四、考慮地震發生時的水平方向振動,使地板上的物體水平摇擺作簡諧運動,若測得物體的振幅為5公分,週期為1秒,則該物體的最大加速度量值約為__(24)__公尺/秒2(取1位有效數字即可)在書架上的書本與水平架板間静摩擦係數需大於__(25) _,書本才不會因此地震而滑動?(取重力加逸度g=10m/s2)
#415970
相關試卷
106年 - 2017年第18屆亞洲物理奧林匹亞競賽及第48屆國際物理奧林匹亞競賽-國家代表隊初選試題#97832
106年 · #97832
105年 - 2016年第17屆亞洲物理奧林匹亞競賽及第47屆國際物理奧林匹亞競賽-國家代表隊初選試題#99486
105年 · #99486
104年 - 2015 第16屆亞洲物理奧林匹亞競賽及第46屆國際物理奧林匹亞競賽-國家代表隊初選試題#124913
104年 · #124913