
小試身手
( )1. 一繩兩側分別連接一球,穿過一個小圓杯,並將其中一球沿水平面甩起(如圖1)。甩球的過程,施力將下方之繩子逐漸拉下,使上方球以螺旋軌跡向內縮小(如圖2所示)。當旋轉半徑縮為原來之1/2時,繩子 張力 應變為原來幾倍?
(A) 1/2倍 (B) 1倍 (C) 2倍 (D) 4倍 (E) 8倍
圖1:螺旋甩球教具 圖2:下拉螺旋甩球
( )2. 承上題,過程中球對中心轉軸的 角速率 變為原來幾倍?
(A) 1倍 (B) √2 倍 (C) 2倍 (D) √8 倍 (E) 4倍
( )3. 承上題,過程中 角動量 變為原來幾倍?
(A) 1/2倍 (B) 1倍 (C) 2倍 (D) 4倍 (E) 8倍
( )4. 現甩動中央小圓杯,當球維持穩定旋轉時,先放開握住下方球的手,進而將上方球 逐漸甩出 (如圖3),則旋轉半徑逐漸增大的過程(下方球以等速上升),上方球的 速率 應如何?
(A) 漸增 (B) 漸減 (C) 維持不變
圖3:擴張螺旋甩球
( )5. 承上題,旋轉半徑增大的過程中,上方球的 角動量 將會如何?
(A) 漸增 (B) 漸減 (C) 維持不變
( )6. 承上題,當旋轉半徑變為原來2倍時,上方球的 角速率 應為原來之幾倍?
(A) 1/4倍 (B) 1 / √8 倍(C) 1/2倍 (D) 1 / √2 倍
( )7. 如圖4所示,一人兩手分別握著啞鈴在無摩擦之轉台上等速旋轉,若此人將手上的啞鈴放掉,直到落地之前的過程,[人+啞鈴]系統的 角動量 是否守恆?
(A) 守恆 (B) 不守恆
圖4:旋轉者放開啞鈴
( )8. 承上題,放掉啞鈴後此人旋轉之 角速率 將會如何?
(A) 增加 (B) 減小 (C) 不變
( )9. 承上題,啞鈴被放掉後到落地前的過程,其運動軌跡為何?
(A) 固定半徑的螺旋落下 (B) 半徑漸增的螺旋落下 (C) 半徑漸減的螺旋落下 (D) 拋物線落下 (E) 直線落下
( )10. 承上題,啞鈴在落下過程,其對中心轉軸的 角動量 將會如何?
(A) 逐漸增加 (B) 逐漸減小 (C) 保持定值且不為零 (D) 維持為零