Q121.
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.2 的水平面移動80 kgf 的物體，移動的距離為200 mm，移動時間為1 秒，1 分鐘做20 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以30﹪與70﹪的移動時間做等加速度與等速度(如下圖所示)。則最大出力應為
機電整合 · 乙級 · 氣壓、油壓系統、迴路設計 · Q121
難易度分析
4 / 5
本題要求將運動過程分解為等加速度與等速度兩個階段，需運用運動學公式推導加速度，並綜合考量摩擦力與慣性力的疊加計算，涉及多步驟的數值運算與物理概念整合。
正確答案：②22.4
② 22.4:正確。摩擦力為 80×0.2=16 kgf；加速度階段佔 0.3 秒，由運動學公式 s=0.5at² 與 v=at 聯立，可得加速度約 0.784 m/s²，慣性力約 6.4 kgf，故最大出力=16+6.4≈22.4 kgf。
錯誤選項解析
- ① 15.7:15.7 kgf 僅考慮了摩擦力（80×0.2=16 kgf）附近的數值，但忽略了加速度階段所需的慣性力，導致計算結果偏低。
- ③ 31.4:31.4 kgf 可能誤將整個行程皆視為等加速度運動，或未正確分配加速段與等速段的時間比例，導致慣性力被高估。
- ④ 37.3 kgf:37.3 kgf 可能誤用工作壓力 6 kgf/cm²直接乘以缸面積來推算，或混淆了負載率概念，與本題的力學分析無關。
Learning Tip
"本題核心考點為等加速度運動學與摩擦力計算的綜合應用。關鍵在於正確分配 30% 加速時間與 70% 等速時間，利用總位移 200 mm 反推加速度，再疊加摩擦力與慣性力求得最大出力。常見陷阱是忽略加速度階段的額外出力需求，或誤將氣壓缸的理論出力與實際負載出力混淆。實務上設計氣壓迴路時，需預留 20~30% 的安全裕度以應對負載變動。"
學員答題分佈
①15.70%
②22.40%
③31.40%
④37.3 kgf0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！
相似類型題目
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.2 的水平面移動50 kgf 的物體，移動的距離為200 mm，移動時間為1 秒，1 分鐘做15 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以20﹪與80﹪的移動時間做等加速度與等速度(如下圖所示)。則最大出力應為
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.2 的水平面移動80 kgf 的物體，移動的距離為200 mm，移動時間為1 秒，1 分鐘做20 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以30﹪與70﹪的移動時間做等加速度與等速度(如下圖所示)。設負荷率為60﹪，則氣壓缸出力應為
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.2 的水平面移動50kgf 的物體，移動的距離為200mm，移動時間為1 秒，每分鐘做15 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以30﹪與70﹪的移動時間做等加速度與等速度。設負荷率為50﹪，則氣壓缸出力應為
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.15 的水平面移動100 kgf 的物體，移動的距離為300 mm，移動時間為1 秒，1 分鐘做20 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以20%與80%的移動時間做等加速度與等速度(如下圖所示)，下列敘述哪些正確？
有一單桿雙動氣壓缸在摩擦係數為0.15 的水平面移動100 kgf 的物體，移動的距離為300 mm，移動時間為1 秒，1 分鐘做20 次循環，工作壓力為6 kgf/cm 2。若以30﹪與70﹪的移動時間做等加速度與等速度(如下圖所示)，下列敘述哪些正確？