在水平地面上，以不可伸長的細繩繞過定滑輪，將質量分別為 \( m_1 \)、\( m_2 \) 的上、下兩個均質箱子連接如圖4。已知重力加速度為 \( g \)，細繩與滑輪之間無摩擦力，且其質量均可忽略，下箱之上、下表面的動摩擦係數皆為 \( \mu \)，若下箱受到水平拉力 \( F \) 時，兩箱不轉動，均以等速度水平移動，則下列敘述哪些正確？
(A)地面施於下箱的正向力為 \( (m_1 + m_2)g \)
(B)施於下箱的水平拉力 \( F = \mu(3m_1 + m_2)g \)
(C)所有作用於上箱的水平力所產生的力矩為零
(D)所有作用於上箱的垂直力所產生的力矩為零
(E)右邊支架施予滑輪的水平力量值 \( F’ \)，一定小於 \( F \)
靜力平衡
112物理分科測驗–14
某生練習紙牌魔術，將一疊紙牌水平整齊放置在桌面上，用右手食指以量值為N的正向力向下壓，然後向前水平推動，除了最上方數來第一張紙牌向前水平滑出之外，其他的紙牌皆不動。維持在原來的位置上。假設每一張紙牌的質量皆為m，紙牌與紙牌之間的靜摩擦係數與動摩擦係數分別為μ_s與μ_k，第一張紙牌與第二張紙牌之間作用力的水平分量量值為F_{12}，第二張紙牌與第三張紙牌之間作用力的水平分量量值為F_{23}，以此類推。令重力加速度為g，且只考慮摩擦力，重力與手指下壓的力，則下列關於第一張紙牌滑出之過程中的選項哪些正確？
(A) \( F_{12} = F_{23} \)
(B) \( F_{12} = \mu_k (N + 2mg) \)
(C) \( F_{23} = \mu_k (N + 2mg) \)
(D) \( F_{23} \leq \mu_k (N + 2mg) \)
(E) \( F_{12} = \mu_k (N + mg) \)
答案
112物理分科測驗–22
[題組:第22題到第23題] ◎某生自製水銀氣壓計來進行實驗。他將裝滿水銀的圓柱形平底長玻璃試管垂直倒立沒入水銀槽內，並以外力使開口端高出水銀槽液面 \( H \) 公分，開口端的玻璃厚度可忽略。當到達靜態平衡時，液體中同一水平高度上的各點壓力必相等，此時試管內水銀液面和水銀槽液面的高度差為 \( h \) 公分，如圖6所示。假設若發生 \( H > h \) 的情況時，試管內的水銀面上方始終為真空。已知1個標準大氣壓等於76公分水銀柱高，記為76cm-Hg。試依據上述資訊與圖6，回答以下問題。
若水銀槽上方的氣壓等於1個標準大氣壓，並施以外力使 \( H – h = 5 \) 且保持靜止，下列敘述哪些正確？（多選）（4分）
(A) \( H < 76 \)
(B) \( h = 76 \)
(C) \( H = 76 \)
(D) 當外力拉高試管使 \( H \) 從原本的初始值增加10時，則 \( h \) 也會同時增加10
(E) 當外力降低試管使 \( H \) 從原本的初始值減少10之後，此時 \( H = h \)
答案
113物理分科測驗08
以等長細繩懸掛半徑均為 \( r \)、質量均為 \( m \) 的兩相同金屬小球於固定點 \( O \)，兩小球帶電量相同，因互斥分開，達到平衡後，球心相距 \( 2D (r \ll D) \)，如圖3所示。若固定點到球心連線的垂直距離為 \( L \)，庫侖常數為 \( k_e \)，重力加速度為 \( g \)，細繩質量可忽略，則每顆球上的電量約為下列何者？
(A) \( 2\sqrt{\frac{mgD^3}{k_eL}} \)
(B) \( \sqrt{\frac{mgD^3}{k_eL}} \)
(C) \( \frac{1}{2}\sqrt{\frac{mgD^3}{k_eL}} \)
(D) \( 2\sqrt{\frac{k_eL}{mgD^3}} \)
(E) \( \sqrt{\frac{k_eL}{mgD^3}} \)
答案
