自治医科大学物理2013年第4セット
- 16. 空気中に置かれた口の開いたピンをあたため、ピンの中の空気の温度を$15$°Cから$87$°Cに上げた。$15$°Cと$87$°Cのときのピンの中の空気の質量を、それぞれ$M$と$m$するとき、$\dfrac{m}{M}$はいくらか。ただし、ピンの膨張は無視し、$0$°Cを$273$Kとする。
- (ア) $0.50$
- (イ) $0.60$
- (ウ) $0.70$
- (エ) $0.75$
- (オ) $0.80$
- 17. 高さ$630$mの位置から高さ$0$mの位置まで水を落とす。水の位置エネルギーがすべて水の温度を上げるために使われたとすると、水温は何K上がるか。ただし、重力加速度の大きさを$10$m/s2、水の比熱を$4.2$J/(g・K)とする。
- (ア) $0.5$
- (イ) $1.0$
- (ウ) $1.5$
- (エ) $2.0$
- (オ) $2.5$
- 18. 初速度$v_0$で物体を鉛直上向きに投げ上げたとき、その物体は投げ上げた位置より$1.0$m上で最高点に達した。同じ物体を鉛直上向きに投げ上げ、最高点が$25$mになるためには初速度を$v_0$の何倍にすればよいか。
- (ア) $2.5$
- (イ) $5.0$
- (ウ) $12.5$
- (エ) $25$
- (オ) $625$
- 19. 水平な地面上を前方に直進する四輪の自動車がある。前輪で車を駆動し加速する場合、前輪と後輪が地面から受ける摩擦力は、それぞれどちら向きにはたらくか。
- (ア) 前輪も後輪も前方。
- (イ) 前輪も後輪も後方。
- (ウ) 前輪は前方、後輪は後方。
- (エ) 前輪は後方、後輪は前方。
- (オ) 前輪は後方、後輪は摩擦力を受けない。
- 20. 大きさ$a$の加速度で鉛直上向きに加速しているエレベーターがある。図のように、物体がエレベーターの床から高さ$h$の位置に糸でつるされている。糸を切った後、物体がエレベーターの床に到達するまでに要する時間はいくらか。ただし、重力加速度の大きさを$g$とする。
- (ア) $\sqrt{\dfrac{h}{g-a}}$
- (イ) $\sqrt{\dfrac{h}{g+a}}$
- (ウ) $\sqrt{\dfrac{2h}{g-a}}$
- (エ) $\sqrt{\dfrac{2h}{g+a}}$
- (オ) $\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$