統測
115年
[機械群] 專業科目(1)
第 34 題
📖 題組：
▲閱讀下文，回答第 33-34 題 如圖( 十六)所示為一彈珠台遊戲裝置之機構示意圖，其中彈簧之彈簧常數為 50 N/m、鋼珠之質量為 0.01 kg、鋼珠軌道斜面之角度為 30°，組裝時彈簧已有預壓並由止擋固定。鋼珠運動時可視為質點，假設忽略鋼珠轉動慣量與拉把質量、過程中也無摩擦等能量損失。(設重力加速度設 g 為 10 m/s ^2)。
▲閱讀下文，回答第 33-34 題 如圖( 十六)所示為一彈珠台遊戲裝置之機構示意圖，其中彈簧之彈簧常數為 50 N/m、鋼珠之質量為 0.01 kg、鋼珠軌道斜面之角度為 30°，組裝時彈簧已有預壓並由止擋固定。鋼珠運動時可視為質點，假設忽略鋼珠轉動慣量與拉把質量、過程中也無摩擦等能量損失。(設重力加速度設 g 為 10 m/s ^2)。
若彈簧安裝於止擋內時已預壓變形5 cm，當施加拉力F 為7.5 N 於拉把後釋放，擊發鋼珠往軌道前進，且施力過程中鋼珠重力可忽略不計，則過程中此施力作功多少焦耳？
- A 0.25
- B 0.5
- C 0.75
- D 1.0
思路引導 VIP
當拉力拉到 $7.5\text{ N}$ 時，彈簧的總變形量是多少？考慮到一開始已經有 $5\text{ cm}$ 的預壓，彈簧從「初始位置」移動到「最終位置」的過程中，彈性位能一共增加了多少呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你的計算非常精準，成功掌握了彈簧做功與位能變化的核心觀念。
變力作功與彈性位能分析
當施加拉力 $F = 7.5\text{ N}$ 時，彈簧的總變形量為：
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