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DSE 物理练习卷：力学与运动（12 题・100 分）
练习卷 · DSE 物理指数对数与数列全卷
DSE 物理练习卷：力学与运动，12 题共 100 分、75 分钟，涵盖匀加速运动、抛体运动、牛顿定律、摩擦力与斜面、动量与冲量、圆周运动、功、能量与功率，以及实验数据处理；每题附评分要点，适合中六考生在文凭试前限时操卷使用。
卷面资料 年级：中六（S6） ｜ 科目：物理 ｜ 时限：75 分钟 ｜ 总分：100 分 ｜ 题数：12
甲部：匀加速运动与动量（第 1 至 4 题，共 24 分）
回答全部题目；计算题须列出公式、代入数值及单位，并取三位有效数字。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 1 | 一辆汽车由静止开始以均匀加速度在 8 秒内加速至 20 m/s。(a) 求汽车的加速度。(b) 求这 8 秒内汽车行驶的距离。（6 分） | 答案：(a) a = (v − u) / t = (20 − 0) / 8 = 2.5 m/s²（3 分）。(b) s = (u + v) t / 2 = 20 × 8 / 2 = 80 m（3 分）。评分要点：公式 1 分、代入 1 分、答案与单位 1 分；只写答案而无公式者该部分最多得 1 分。 |
| 2 | 一个小球从 45 m 高的平台由静止释放，略去空气阻力，取 g = 10 m/s²。(a) 求小球落地所需的时间。(b) 求小球落地前的速度。（6 分） | 答案：(a) 由 s = ½ g t²，45 = ½ × 10 × t²，t² = 9，t = 3 s（3 分）。(b) v = g t = 10 × 3 = 30 m/s（3 分）。评分要点：公式 1 分、代入 1 分、答案与单位 1 分；漏写单位扣 1 分。 |
| 3 | 一辆质量 1 200 kg 的货车以 25 m/s 行驶，司机刹车后货车在 50 m 内均匀减速至静止。(a) 求刹车期间的减速度。(b) 求刹车力的大小。（6 分） | 答案：(a) 由 v² = u² + 2 a s，0 = 625 + 100 a，a = −6.25 m/s²，故减速度为 6.25 m/s²（3 分）。(b) F = m a = 1 200 × 6.25 = 7 500 N（3 分）。评分要点：正确处理负号 1 分；须说明刹车力与运动方向相反 1 分。 |
| 4 | 一个质量 0.5 kg 的球以 8 m/s 垂直撞向墙壁，反弹后以 6 m/s 沿相反方向离开，接触时间为 0.05 s。以原方向为正。(a) 求球的动量变化（冲量）。(b) 求墙壁对球的平均力。（6 分） | 答案：(a) 冲量 = m (v − u) = 0.5 × (−6 − 8) = −7 kg m/s，即动量变化大小 7 kg m/s，方向与原运动方向相反（3 分）。(b) F = 冲量 / t = −7 / 0.05 = −140 N，故平均力大小 140 N，方向与原运动方向相反（3 分）。评分要点：方向说明各 1 分。 |
乙部：抛体、斜面与圆周运动（第 5 至 8 题，共 32 分）
向量题须指明方向，并以正负号表示相反方向。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 5 | 一个小球从 20 m 高的水平桌面边缘以 15 m/s 水平射出，取 g = 10 m/s²，不计空气阻力。(a) 求小球在空中运动的时间。(b) 求小球落地的水平距离。(c) 求小球落地时的速度大小。（8 分） | 答案：(a) 垂直方向为自由落体，20 = ½ × 10 × t²，t = 2 s（3 分）。(b) 水平距离 = 15 × 2 = 30 m（2 分）。(c) 落地时垂直速度 = 10 × 2 = 20 m/s，速率 = √(15² + 20²) = 25 m/s（3 分）。评分要点：水平与垂直分量须分开处理，混用一维公式者不给分。 |
| 6 | 一个质量 4 kg 的木块沿 30° 斜面下滑，木块与斜面之间的动摩擦系数为 0.25，取 g = 10 m/s²。(a) 求斜面对木块的支持力。(b) 求摩擦力。(c) 求木块沿斜面下滑的加速度。（8 分） | 答案：(a) N = m g cos 30° = 4 × 10 × 0.866 = 34.6 N（3 分）。(b) f = μ N = 0.25 × 34.6 = 8.7 N（2 分）。(c) 沿斜面净力 = m g sin 30° − f = 20 − 8.7 = 11.3 N，a = 11.3 / 4 = 2.8 m/s²（3 分）。评分要点：cos 与 sin 分量用错则该项不给分，方向说明 1 分。 |
| 7 | 一个质量 2 kg 的物体以 6 m/s 在光滑水平面上运动，与一个静止的 4 kg 物体碰撞后黏在一起。(a) 求碰撞后的共同速度。(b) 求碰撞前后的动能变化，并判断碰撞的性质。（8 分） | 答案：(a) 动量守恒：2 × 6 = (2 + 4) v，v = 2 m/s（3 分）。(b) 碰撞前动能 = ½ × 2 × 36 = 36 J，碰撞后 = ½ × 6 × 4 = 12 J，损失 24 J，属完全非弹性碰撞（5 分：动能计算 3 分、性质判断 2 分）。 |
| 8 | 一辆质量 1 000 kg 的汽车以 15 m/s 驶过半径 50 m 的水平弯路。(a) 求汽车所需的向心力。(b) 若轮胎与路面之间的静摩擦系数为 0.6，求汽车能安全通过该弯路的最大速率。（8 分） | 答案：(a) F = m v² / r = 1 000 × 225 / 50 = 4 500 N（4 分）。(b) 最大静摩擦 = 0.6 × 1 000 × 10 = 6 000 N，v = √(0.6 × 10 × 50) = 17.3 m/s（4 分）。评分要点：须写明向心力由静摩擦提供 1 分。 |
丙部：功、能量、功率与实验分析（第 9 至 12 题，共 44 分）
实验题须说明误差来源及减低误差的方法。
| # | 题目 | 答案与评分要点 |
|---|---|---|
| 9 | 一个质量 60 kg 的学生沿楼梯在 4 秒内垂直上升 5 m，取 g = 10 m/s²。(a) 求学生克服重力所作的功。(b) 求学生的平均功率。(c) 另一名质量 75 kg 的学生以相同功率上升 5 秒，求他上升的垂直高度。（10 分） | 答案：(a) W = m g h = 60 × 10 × 5 = 3 000 J（3 分）。(b) P = W / t = 3 000 / 4 = 750 W（3 分）。(c) 作功 = 750 × 5 = 3 750 J = 75 × 10 × h，h = 5 m（4 分）。评分要点：功率须先写公式；高度须由计算得出，直接写数值不给分。 |
| 10 | 一个质量 20 kg 的木箱在水平地面上被 150 N 的力沿与水平成 30° 的方向拉动 8 m，动摩擦系数为 0.2，取 g = 10 m/s²。(a) 求拉力所作的功。(b) 求摩擦力所作的功。(c) 若木箱由静止开始，求 8 m 后的速率。（10 分） | 答案：(a) W = F s cos 30° = 150 × 8 × 0.866 = 1 039 J（3 分）。(b) 支持力 N = 200 − 75 = 125 N，f = 0.2 × 125 = 25 N，摩擦力作功 = −25 × 8 = −200 J（4 分）。(c) 净功 = 1 039 − 200 = 839 J = ½ × 20 × v²，v = 9.2 m/s（3 分）。 |
| 11 | 一列火车由静止开始以 2 m/s² 均匀加速 10 秒，然后以等速行驶 30 秒，最后均匀减速并在 15 秒内停下。(a) 求火车的最大速率。(b) 求全程行驶的距离。(c) 求全程的平均速率。(d) 说明速率－时间图下面积的物理意义。（12 分） | 答案：(a) v = a t = 2 × 10 = 20 m/s（2 分）。(b) 距离 = ½ × 20 × 10 + 20 × 30 + ½ × 20 × 15 = 100 + 600 + 150 = 850 m（6 分，每段 2 分）。(c) 平均速率 = 850 / 55 = 15.5 m/s（2 分）。(d) 速率－时间图下面积代表位移（2 分）。 |
| 12 | 在实验室用电子计时器测量当地的重力加速度：一个钢球由静止从 1.8 m 高处下坠，测得下坠时间为 0.60 s。(a) 由数据计算 g。(b) 写出两项误差来源及如何减低。(c) 若钢球改由 3.2 m 高处下坠，预测下坠时间。（12 分） | 答案：(a) g = 2 s / t² = 2 × 1.8 / 0.36 = 10.0 m/s²（4 分）。(b) 按钮反应时间与空气阻力：用光闸或多次量度取平均以减低随机误差，用较重的钢球或较短下坠距离以减低空气阻力影响（4 分，每项 2 分）。(c) t = √(2 × 3.2 / 10) = 0.80 s（4 分）。 |
TutorZone 练习卷｜题目与文章为原创，并非任何学校或出版社的教材。
