基礎物理中的已解決問題

衍射光柵－問題與解決方案

1. 一塊每公分有 4000 條狹縫的光柵被單色光照射，產生一條與水平面成 30° 角的二級亮線。所用光的波長是多少？ （1 Å = ^10⁻¹⁰ m）

已知：

狹縫間距 (d) = 1 / (4000 條狹縫/公分) = 0.00025 公分 = 2.5 × 10⁻⁴^公分= 2.5 × ^10⁻⁶米

階數 (n) = 2

sin 30 ^° = 0.5

1 Å = ^10⁻¹⁰ m

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2. 動能原理；非保守力；斜面上的摩擦運動－問題與解答

1. 一個物塊沿斜面下滑，有摩擦力。物塊落地時的速度是多少？動摩擦係數為0.4，重力加速度為10 m/ ^s²。

已知：

初始高度（h）_o) = 6米

最終高度（h_{_t}）= 0 米

初速（v₀ _） = 0 （物體初始靜止）

動摩擦係數（μk _） = 0.4

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熱力學過程中的做功－問題與解答

1.如圖所示，理想氣體從狀態 1 壓縮到狀態 2。求氣體所做的功。

解決方案

1公升 = 0.001^立方米

已知：

壓力1 (P1 ₎ = 10 kPa = 10,000 Pa = 10,000 N/ ^m²

壓力2 (P2 ₎ = 20 kPa = 20,000 Pa = 20,000 N/ ^m²

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碰撞與機械能守恆－探測與解答

1.如圖所示，兩個質量相同的物體（ _m₁ = m₂ _{= 0.5 kg）從同一高度自由下落。圓的半徑為 1/5 m。兩個物體之間的}碰撞是完全彈性碰撞。求碰撞後每個物體的速率。重力加速度為 10 m/ ^s²。

已知：

物體的質量 (m) = m₁ =米₂ = 0.5公斤

初始高度（h1 _） = 1/5 米

最終高度（h2 _） = 0 （路徑底部）

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動量、衝量與拋體運動－問題與解答

1. 如圖所示，質量為 0.2 kg 的小球將插入孔 C 中。擊球手在 0.01 秒內擊中小球，BC 線段的運動時間為 1 秒。求使小球能夠插入孔 C 所需的力的大小。重力加速度為10 m/ ^s²。

已知：

角度 (θ) = 60 ^°

小球質量(m) = 0.2 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

時間間隔 (Δt) = 0.01 秒

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非勻速直線運動－問題與解答

1.

上表顯示了三個物體以恆定加速度行進相同距離的數據。

物體 P 的末速和物體 Q 的初速分別是多少？

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氣體分子運動論與熱力學第一定律—問題與解答

1. 理想氣體裝在容積為 4 公升的容器中，壓力為 3 atm（1 atm = 10⁵ ^Nm⁻²）。理想氣體在恆壓下從 27℃ 加熱^到87 ^{℃ 。}氣體的比熱容為 9 J K⁻¹ 。^求氣體的最終體積和內能變化。

解決方案

等壓過程（恆定壓力）

已知：

氣體初始體積（V1 _） = 4公升

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剛體旋轉—問題與解決方案

力矩

1. 如圖所示，三個力作用於一根長6公尺的樑上。求使梁繞O點旋轉的合力矩。

已知：

旋轉軸位於 O 點。

力 1 (F ₁ ) = F

_F1作用線與旋轉軸之間的距離 (r1 ₎ = 3 米

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串聯和並聯彈簧—問題與解決方案

1. 一個160克的物體連接在一根彈簧的一端，彈簧的長度變化為4公分。如圖所示，三個彈簧串聯並聯後，它們的長度變化是多少？

已知：

彈簧長度變化量 (Δx) = 4 公分 = 0.04 米

質量(m) = 160 克 = 0.16 公斤

重力加速度(g) = 10 m/ ^s²

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旋轉運動動力學—問題與解決方案

1. 一個轉動慣量為I = 2/5 MR²^的滑輪質量為 2 kg。如果滑輪上的力矩為 4 Nm，那麼滑輪的線加速度是多​​少？重力加速度為 g = 10 m/ ^s²。

已知的 :

滑輪的轉動慣量 (I) = 2/5 ^MR²

滑輪質量(M) = 2 kg

力矩 (τ) = 4 Nm

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