中四物理 動量與衝量練習三(挑戰):十題能量、連續流與二維判斷
十題把動量與動能並用:p² 與 2m 的關聯、連續水流、火箭推力、反彈高度與彈性碰撞公式。
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 |
| 建議時間 | 25 |
| 難度分佈 | 基礎 3 · 進階 3 · 挑戰 3 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節:中四物理 動量與衝量 |
| 適用年級 | 中四 |
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 24 J | 動能 = p² ÷ 2m = 144 ÷ 6 = 24 J;這條式在只給動量時最快,不必先求速度。 |
| 2 | 100 N | Δp = 0.2 × (15 + 10) = 5 kg m/s,F = 5 ÷ 0.05 = 100 N,方向與反彈方向相同。 |
| 3 | 1.5 m/s | 動量 0.01 × 300 = 3 kg m/s,總質量 2 kg,v = 3 ÷ 2 = 1.5 m/s。 |
| 4 | 第一球 0 m/s,第二球 4 m/s | 等質量彈性碰撞交換速度:第一球停下,第二球以 4 m/s 前進,動量與動能都守恆。 |
| 5 | 1 m/s,是彈性碰撞(動能前後均為 2 J) | 動量:2 = −1 + 3v,v = 1 m/s;動能前 2 J,後 0.5 + 1.5 = 2 J,沒有損失,所以是彈性。 |
| 6 | 10 N | 每秒動量變化 = 0.5 × 20 = 10 N,即水被“剎停”所需的力,板受同大小的力。 |
| 7 | 0.4 m/s 向東,損失 2.16 J | 總動量 0.8 − 0.6 = 0.2 kg m/s,除以 0.5 kg 得 0.4 m/s;動能由 2.2 J 降至 0.04 J,損失 2.16 J。 |
| 8 | 1 000 N | 每秒動量變化 = 5 × 200 = 1 000 N,這就是推力;推力與噴氣速度、每秒噴出質量成正比。 |
| 9 | 6.97 kg m/s | 落地速率 √(2×9.81×3) = 7.67 m/s,反彈速率 √(2×9.81×2) = 6.26 m/s,Δp = 0.5 × (7.67 + 6.26) ≈ 6.97 kg m/s。 |
| 10 | 2 kg 球 1 m/s,1 kg 球 4 m/s(同方向) | v₁ = (m₁ − m₂)/(m₁ + m₂) × u₁ = 1 m/s,v₂ = 2m₁/(m₁ + m₂) × u₁ = 4 m/s;交換速度只適用於等質量,質量不同時輕球會比原球更快。 |
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫,並非任何學校、出版社或考試局的試題;數值與答案均以程式核算。

