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年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員、國家安全局國家
安全情報人員考試及
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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
類科組別
：
機械工程
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：
803
3
0
頁次：
2
－
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一、如圖所示繞轉軸旋轉之滑輪直徑為 1 m，轉軸半徑為 250 mm，其動摩擦
係數為 0.2，轉軸支持滑輪之反作用合力 R作用在 A點：
求R與OD 連線夾角
？（10 分）
求使用滑輪提升 200kg 重物時，所需之水平拖動力 F為多少？（10 分）
二、長度
1m
L
之圓桿置於等長之圓管中，其一端固定不動，另一端則同時
受剛性端板軸向力之作用，圓桿直徑 50 mm，圓管內徑 60 mm，外徑
100 mm，桿材之彈性模數（楊氏係數）為 200 GPa，管材之彈性模數為
100 GPa（
9 2
1GPa 10 N/m
），當軸向力
10000 N
F
：
求桿及管分別所受之軸向內力？（10 分）
求兩者之變形量（軸向壓縮量）？（10 分）
滑輪
W
= 200 kg
剛性端板
桿
管
代號：
80330
頁次：
2
－
2
三、一均勻懸臂樑（cantilever beam），其材料之彈性模數（楊氏係數）為
200 GPa（
9 2
1GPa 10 N / m
），長度 1 m，剖面為寬 50 mm、高度 50 mm
之正方形，一端固定，自由端受橫向力
1000 N
F
的作用：
求樑中最大之正向應力？（10 分）
求樑變形在自由端之橫向位移量？（10 分）
四、以彈簧常數 5
10 N/m
k的彈簧懸吊質量
10 kg
m
物體：
求其簡諧振盪的自然頻率？（10 分）
以簡諧力量作用於質量塊其大小在
100 N
至
100 N
之間範圍內，激振
頻率為
10 Hz
，求質量塊上下振動之振幅？（5分）
以靜力
100 N
作用在質量塊上，則其偏離平衡位置多少？（5分）
五、一個質量 400 kg 的物體在無重力之太空中以速度等於 0
500 (m/s)
V i
移動。當某瞬間，此物體自行分裂成為 A質量 250 kg 及B質量 150 kg
兩塊。經過 3秒，A的位置在 A
2100 900 1200 (m)
r i j k ，速度為
A
1000 400 600 (m/s)
V i j k ，求此時
B
之速度向量及位置向量？（20 分）