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年公務人員特種考試警察人員、
一般警察人員考試及109年特種考試
交 通 事 業 鐵 路 人 員 考 試 試 題
考 試 別
：
鐵路人員考試
等 別
：
員級考試
類 科 別
：
機械工程、機檢工程
科 目
：
機械力學概要
考試時間
：
1小時 30 分 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號
：
80660
80760
頁次
：
2
－
1
k
m
O
G
r
一、如圖一所示，一個半徑 r、質量 m的圓形平板懸掛於鉸支承於 O點，圓
形平板靜止時，半徑 OG 與鉛垂線夾角 θ= 60°。請繪出自由體圖（free
body diagram）及動力圖（kinetic diagram），求解圓形平板突然釋放瞬間
的角加速度 α及鉸支承 O點的反作用力。（25 分）
圖一
二、一個質量 m= 25 kg 的物體懸吊於一組滑輪及彈簧係數 k= 800 N/m 之線
性彈簧，如圖二所示。已知物體靜止時，彈簧的初始伸長量為 50 mm。
忽略滑輪與繩子之間的摩擦及彈簧質量，試求物體自靜止狀態向下移動
100 mm 的瞬間速度。重力加速度 g= 9.81 m/s2。（25 分）
圖二
代號：
80660
80760
頁次：
2
－
2
k
L
x
2
k
, ,
A E
B
C
P
L
A
B
x
y
z
L
A
B
三、如圖三所示，一根直徑 d、長度為 L的實心圓柱末端固支承於剛性牆面，
另一端則以一個長度為 L之水平六角扳手施予鉛垂作用力 P。半圓形面
積為 2
8
d
，形心位置 2 (3 )y d
。試求固定端斷面 A、B兩點處各個
不為零的應力分量，並繪於對應的立方體元素。（25 分）
圖三
四、如圖四所示，一均勻斷面之彈性圓柱 BC 在室溫下，兩端法蘭（flange）
被彈簧係數為 k及2k的兩根絕熱線性彈簧固支承於剛性牆面，初始軸
力不等於零。圓柱的初始長度、斷面積、彈性常數、熱膨脹係數分別為
L、A、E、α。若圓柱受到均勻分布的溫度增量 ΔT，試求圓柱 BC 最終承
受的軸向力（axial force）及軸向應變（axial strain）。（25 分）
圖四