功與能量

由乙到丙，速度漸慢，代表動能漸減；位置並無變化，代表位能不變。

(A)合力大小為3 牛頓；(B)合力使甲物體產生一加速度，使動能增加；(C)W＝F×S＝3×5＝15（焦耳）；(D)作加速度運動。故答案為(C)。

由於乙蘋果離地面最高，所以它的重力位能最大。

因位置下降，故人的重力位能逐漸減少；橡膠繩逐漸拉長，故彈力位能逐漸增加。

(A)位置愈高，所具有的重力位能愈大，所以小民在乙位置時位能最大，丁位置位能最小；(B)速度有大小和方向性，做圓周運動時，方向不斷改變，故速度不相同；(C)吊籃做等速率圓周運動，動能在每一點都相等；(D)動能在每一點都相等，但位能隨位置高低而增減，吊籃的動能與位能總和一直在改變。故答案為(C)。

所有的外力＝拉力－摩擦力＝5－4＝1 N。外力對行李箱所作的功＝箱子末動能－箱子初動能＝箱子增加的動能＝F×S＝1 N×10 m＝10 N-m＝10 J。故答案為(A)。

使用定滑輪吊起物體時，施力臂＝抗力臂＝定滑輪半徑（故半徑大小不影響施力的大小），施力＝物重，不能省力。物體吊升的長度等於繩子拉下的長度，重量M 的物體，上升高度h 時，施力作功＝F×S＝Mgh 等於增加的重力位能。故答案為(B)。

(A)第二次彈跳向上升時，重力位能增加，當開始落下，重力位能才逐漸變小；(B)除了跳板的彈力位能外，還有跳板和水面高度差所產生的重力位能；(C)過程中有力也有施力方向的位移，故跳板有對選手作功；(D)過程中有向下的力也有向下的位移，故選手對跳板有作功。

(A)圖中抗力臂小於施力臂，可知其為省力的機械；(B)機械可省時或省力，但不能省功；(C)此為利用槓桿原理之機械；(D)由圖中可知施力臂大於抗力臂。

(A)(B)靜止與等速度直線運動所受合力為零，均無加速度，曲線運動必有加速度；(C)在同一水平面，故重力位能不變；(D)位移大小為AB 間之直線距離。故答案為(A)。

(A)重力與位移垂直，故不作功；(B)根據牛頓第一運動定律（慣性定律），靜止與等速度運動其合力均為零；(C)推力與位移同方向（向右），故作正功；(D)有運動必有動能。故答案為(B)。

(A)(B)支點在中央，為第一類槓桿。因為施力臂OA＜抗力臂OB，所以施力＞抗力，為費力而省時之機械；(C)順時針力矩等於逆時針力矩；(D)活塞上受到水的下壓力，滿水位時下壓力較大，故需施力較大。故答案為(D)。

(A)功＝力×位移，木塊不動，位移為零，故不作功；(B)均不作功；(C)甲受摩擦力7 N，乙無摩擦力；(D)高度均不變，所以重力位能均不變。故答案為(A)。

(A)向心力與瞬時速度（位移）方向垂直，故不作功；(B)牆不動，無位移，故不作功；

(C)等速度運動無加速度，故合力＝0，不作功；(D)斜坡下滑，有向下的位移分量。因為重力之方向向下，所以重力作正功。

因所作的功W＝F×S，（10－F）×3＝24，10－F＝8，F＝2（N）。故選(A)。

甲下降、乙上升，表示甲的質量大於乙，故甲為加速下降，動能增加；乙上升，高度增加，重力位能增加。故選(C)。

判斷動能大小看速率快慢，判斷重力位能看位置高低。半圓形軌道光滑無摩擦力，故遵守力學能守恆定律。由P 至Q 之過程，重力位能前半程變小，後半程變大。動能前半程變大，後半程變小。故選(C)。

根據功的定義W＝F×S，因F 大小相等，而S 皆為1 公尺，所以外力F 作功均相同。故選(D)。

兩者由同一高度同時自由落下，因為其重力加速度相同，所以2 秒後速度相同，高度也相同，而動能K = 1/2 mv²，重力位能為U = mgh。∴質量較大，動能K 與位能U 也較大 → K _甲 > K _乙，U _甲 > U _乙。故選(D)。

由題目中的圖形可知，(B)(C)的重力位能幾乎不變，而(D)中高度變化量最大，根據重力位能的公式：位能=mgh，高度變化越大，

重力位能變化最大。故選(D)。

重力位能一直減少，代表物體位置愈來愈接近地面，由圖形中可知只有(A)滿足這條件，

(B)(C)(D)均是先增加後減少。故選(A)。

(A)(B)兩圖中用力鉛直下拉，重物也會向下，無法拉起；(C)圖中施力在軸上，施力臂<抗力臂，拉起重物較費力；(D)圖中施力在輪上，施力臂>抗力臂，可省力地拉起重物。故選(D)。

物體由高處落下，重力位能減少，轉變為動能和熱能。故選(C)。

由圖及表中，可知甲國燃煤及燃氣量均減少，故碳排放量減少，乙國燃煤量減少，燃氣增加，而再生能量和核能不變，故碳排放量也會減少。故選(B)。

政府對於未來發電方式的期望有三個要求，廢除核能（發電方式中應該看不到核能），增加再生能源比例（2050 年應大於2030 年），燃煤改燃氣（燃煤比例應減少）。故選(A)。

拉力作功只需考慮拉力的大小，以及拉力作用的距離，W＝F×S＝150 gw×10 cm＝1500 gw∙cm。故選(B)

忽略摩擦力時，動滑輪可省一半的力，但滑輪本身的重量不可忽略，於是儘管沒有砝碼(M=0)的情況下，仍需拉力(F)，故圖形不會過原點。故選(D)

由圖可知，液化氫單位體積所能產生的能量較少，若想達到同等能量，則需較大的體積；液化氫單位質量所能產生的能量較多，若想達到同等能量，只需較小的質量即可。故選(D)