物理学 IB再試験 1.試験開始後30分経てば退室してかまいません。 2.[求め方]の欄が白紙でも答えが合っていれば満点です。ただし、答えが 間違っていた時、[求め方]の内容に部分点が付くことがあります。 3. 計算問題において有効桁を気にする必要はありません。 4.重力加速度は10 m/s2 として計算して下さい。 学科: 学生番号: 氏名: (1)A君の 1500 m 走のタイムは 5 分 00 秒でした。A君の平均の速さを求めよ。単位は m/sで答えよ。 [求め方] 答: m/s (2)音の速さは約 340 m/s です。ピカッと雷の閃光が見えてから雷のゴロゴロという雷鳴が聞こえるまで 10 秒かかりました。雷の位置から観測者までの距離はいくらか。ただし、光の速度は無限大とし、単位を 付けて答えよ。 [求め方] 答: (3)新幹線が静止した状態から 60 秒で 108 km/h まで加速した。新幹線のこの間の平均の加速度を求め よ。単位を付けて答えよ。 [求め方] 答: (4)ブレーキのかかっていない 1 t = 1000 kg の乗用車を 400 N の力で後ろから押した。乗用車の加速度 はいくらか。単位をつけて答えよ。ただし、摩擦はなく、乗用車は力を加えた方向になめらかに運動するも のとする。 [求め方] 答: (5)地上において体重(質量) 60 kg の人に働く重力の大きさは何 N か。 [求め方] 答: N (6)静止状態から、鉄球を自由落下させた。落下開始 3 秒後の速度はいくらか。また3秒間でどれだけの 距離を落下したか?空気抵抗は無視せよ。単位をつけて答えよ。 [求め方] 答:速度 距離 (7)質量 5 kg の箱をゆっくりと 2 m の高さまでゆっくりと持ち上げるのに必要な仕事はどれだけか。単位 をつけて答えよ。 [求め方] 答: (8)体重 50 kg のA君が標高 2430 m の室堂から 2670 m のカルデラ展望台まで登った。A君の位置エネ ルギーの増加量はいくらか。単位をつけて答えよ。 [求め方] 答: (9)速度20 m/sで走る1 t の車の運動エネルギーはいくらか。単位をつけて答えよ。 [求め方] 答: (10)ボールを 10 m/s の速さで鉛直上向きに投げ上げた。ボールは投げ上げた地点から何 m の高さま で到達できるか。ただし、空気抵抗はないものとし、単位をつけて答えよ。 [求め方] 答: (11)水平面の上に質量 5 kg 物体がある。水平面と物体の間の静止摩擦係数0.4としたとき、物体をどれ だけの力以上で水平方向に押すと物体は動き始めるか。単位を付けて答えよ。 [求め方] 答: (12)質量が0.2 kg で速度が 40 m/s のボールの運動量はいくらか。単位をつけて答えよ。 [求め方] 答: (13)(12)のボールをキャッチャーが受けとめた。ボールはキャッチャーミットに触れてから 0.1 秒間で静 止したとすると、その間にボールに作用した力の平均の大きさはどれだけか。単位をつけて答えよ。 [求め方] 答: (14)重力の働かない宇宙空間で静止している体重が 100 kg (宇宙服を含む、ボールを含まない)宇宙 飛行士が 1 kg のボールを投げた。投げた後のボールの速度は x 軸のプラスの方向に 10 m/s だった。 ボールを投げた後の宇宙飛行士の速度を求めよ。 答: (15)質量が 5 kg の物体が原点を中心とした半径が 2 m の円周上を 4 m/s の速さで等速円運動をしてい る。この物体に働いている力の大きさと、その方向、物体の加速度の大きさと、その方向を答えよ。 力:大きさ: 方向 加速度:大きさ: 方向 (16)物体Aと物体Bの間に働く万有引力の大きさについて答えよ。 物体Aの質量を2倍にしたら、万有引力の大きさは何倍になるか? 答: 倍 物体Aと物体Bの距離が2倍になったら、万有引力の大きさは何倍になるか? 答: 倍 (17)自然の長さが 20 cm のばねがある。このばねを 10 N のちからで引っ張ったら、ばねは 5 cm 伸びて ばねの長さは 25 cm になった。このばねを 20 N の力で引っ張ったらばねの長さは何 cm になるか? またこのとき、ばねの弾力による位置エネルギーはどれだけか? [求め方] 答: cm, J (18)ばねにつるされたおもりが、鉛直方向に単振動をしている。このおもりの質量を2倍にしたら、振動 周期は何倍になるか? [求め方] 答: 倍 (19)天井からひもで吊るされたおもりが水平方向に振動している(単振り子)。(a)ひもの長さを2倍にし たら、振動周期は何倍になるか?(b)おもりの質量を2倍にしたら、振動周期は何倍になるか? [求め方] 答(a) 倍(b) 倍 (20)下の図のようなシーソーがある。体重が m の子供が図の位置に座っているとすると、体重 2m の大 人はどこに座るとつり合うか。図中に示せ。 [求め方] 子 供 (21)地球の公転軌道は完全な円でなく楕円である。地球は太陽に1月頃に最接近し、7月頃に最も遠ざ かる。地球の公転速度は1月と7月ではどちらが速いか? [求め方] 地球 太陽 1月 7月 答: (21) 下の三角形の形をした薄い板の重心はどこか?図示せよ。 (22A) 右の図のように円柱と円筒が斜面を滑らずに転がり落ちる。 どちらが速く転がり落ちるか?同じの場合は同じと書け [求め方] 答: (22B) 摩擦が全く働かない場合は、転がらずに滑り落ちる。 どちらが速く滑り落ちるか?同じの場合は同じと書け [求め方] 答: (23)下の電車は右方向に加速中である。つり革は右方向と左方向のどちらに傾くか? 加速度 [求め方] 答: (24)コリオリの力とはどのような力か説明せよ。 (25) F1 と F2 の合力 F を図示せよ。 F1 F2 (26)作用・反作用の法則を説明せよ。図を用いてもよい。 (27)弾性衝突と非弾性衝突の違いを説明せよ。図を用いてもよい。 (28)慣性系・非慣性系とはどのような系かそれぞれ説明せよ。 (29)MKS単位系について説明せよ。 (30)小さな雨滴は、空気中を粘性抵抗 bv を受けながら落下する。雨滴の質量を m とすると十分に時間 がたったあとの雨滴の終端速度 vt はいくらか?重力加速度 g,m,b を用いて表せ。 [求め方] 答: (31)クレーンが 500 kg のコンテナを100秒間で20 mの高さまで吊り上げた。100秒間の平均の仕事率を計 算せよ。 [求め方] 答:仕事: 仕事率: (32) 角の国際単位は [rad](ラジアン)である。1 rad の大きさについて説明せよ。図を用いてもよい。 (33)減衰振動が起こっている現象を1つ取り上げ、説明せよ。 (34) 保存力とはどのような力か説明せよ。図を用いてもよい。
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