物理 A 日程入試問題解説 1 □ 【解説】問 1 壁からの垂直抗力 N は糸の張力 T の水平成分と釣り合い、垂直方向では棒に働く重力が A 点での摩擦力および糸の張力伸す垂直成分の和と釣り合う。問 2 点 A の回りでは下向きに棒への重力によるモーメントと点 B での糸の張力の垂直成分による上向きのモーメントが釣り合う。問3 問１および 2 で求めた力の釣り合いおよびモーメントの釣り合いの式から N と T が求まる。問 4 点 A での摩擦力 F は垂直方向の力の釣り合いから F=mg/2 となる。最大静止摩擦力がこの値より大きければ良いので mg/2≦ µ×(mg/2tanθ) からµ≧tanθ 問5 問2で求めたモーメントの釣り合いの式で、下向きのモーメントが棒およびおもりの重力による合計となるので、mg･1/2L + Mg･1/3L =T’sinθ･L で表される。これを解くと T’= の釣り合いは N’= T’cosθなので、N’= 2 □ 𝑔 𝑡𝑎𝑛𝜃 𝑚 𝑔 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑀 ( 2 + 3 )となる。 𝑚 𝑀 ( 2 + 3 ) となる。水平方向の力（ア）高く（イ）ドップラー効果（ウ）f（エ）v（オ）V－v（カ）f（キ）(V－v)／f（ク）f V/( V－v) （ケ） vcosθ（コ）f V/(V－vcosθ) 【解説】観測者が静止し、音源が移動しているときのドプラー効果に関する基本的問題である。 3 □ （１）問 1 (a) 問2 (a) （２）問 1 60Hz 問 2 200V 問3 (c) 問 3 4A 問 4 800W 問 5 8A 【解説】相互誘導を利用して、交流の電圧を上げたり下げたりすることができる。一次コイルと二次コイルの交流電圧の比は、一次コイルと 2 次コイルの巻数の比に等しい。また、二次コイルに流れる誘導電流の周波数は、一次コイルに流れた交流の周波数に等しい。 4 □ （１）（ア）5.0×102 （イ）1.2×10-3 （ウ）4.0×10-2 （エ）2.0×10 （２）（オ）0 （カ）mgℓ (1－cosθ) （キ）�2𝑔ℓ (1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃) （ク）1.4 【解説】（１）気体がピストンを押す力は(1.0×105)×(5.5×10-3)= 5.0×102 N 温度上昇のともない、体積は (1.0×10-3)×(360/300)= 1.2×10-3 m3 （２）糸の張力の方向はおもりの進行方向と直角なので、張力がおもりにする仕事はゼロである。