自治医科大学物理2012年第4セット

図のように、一定量の気体を状態Aから状態Bに等温変化させた。この過程で内部エネルギーは変化しないとする。この変化での仕事と熱についての記述として正しいのはどれか。
- (ア) 気体は正の仕事をして、熱を放出する。
- (イ) 気体は負の仕事をして、熱を放出する。
- (ウ) 気体は正の仕事をして、熱を吸収する。
- (エ) 気体は負の仕事をして、熱を吸収する。
- (オ) 気体は仕事をしない。熱の出入りもない。
運動の第二法則(運動の法則)の説明として正しいのはどれか。
- (ア) 物体の加速度は物体が受ける力に比例し、物体の質量に反比例する。
- (イ) ばねの弾性力の大きさは、ばねの伸びに比例する。
- (ウ) 静止している物体は力を加えられない限り静止を続ける。運動している物体は、力を加えられない限り等速直線運動を続ける。
- (エ) 力を及ぼし合っている一方が受ける力と他方が受ける力は、向きが反対で大きさが等しい。
- (オ) 剛体が回転していないとき、剛体にはたらいている力のモーメントの和は0である。
同じ大きさの球形の物体AとBがある。Aの質量はBの質量の半分である。大気中と真空中のそれそれでAとBを同時に同じ高さから自由落下させたとき、物体の落ち方で正しいのはどれか。ただし、空気の抵抗は落下速度に比例して大きくなる。
- (ア) 大気中では同時に落ち、真空中ではBのほうが早く落ちる。
- (イ) 大気中ではAのほうが早く落ち、真空中では同時に落ちる。
- (ウ) 大気中では同時に落ち、真空中ではAのほうが早く落ちる。
- (エ) 大気中ではBのほうが早く落ち、真空中では同時に落ちる。
- (オ) 大気中では同時に落ち、真空中でも同時に落ちる。
図のような軽い棒(長さ1)の両端A、Bにそれぞれ質量$m_\text{A}$、$m_\text{B}$の物体をつるし、棒上の一点Oに糸を結んでつり下げ静かに放したところ、棒が水平な状態で静止した。 OA間の距離を$l_\text{A}$ とし、重力加速度の大きさを$g$としたとき正しい式はどれか。
- (ア) $m_\text{A}gl_\text{A}-m_\text{B}g(l-l_\text{A})=0$
- (イ) $m_\text{A}gl_\text{A}+m_\text{B}g(l-l_\text{A})=0$
- (ウ) $m_\text{A}g(l-l_\text{A})-m_\text{B}gl_\text{A}=0$
- (エ) $m_\text{A}g(l-l_\text{A})+m_\text{B}gl_\text{A}=0$
- (オ) $m_\text{A}gl_\text{A}-m_\text{B}gl=0$
水平面からの角度30°のあらい斜面上に物体が置かれている。この物体に斜面に沿って上向きの速度を与えたところ、減速しながら斜面に沿って上昇した。物体の加速度の大きさは重力加速度の大きさの何倍か。ただし、物体と斜面の間の動摩擦係数を$\dfrac{1}{2\sqrt{3}}$とする。
- (ア) $\dfrac{1}{4}$
- (イ) $\dfrac{1}{2}$
- (ウ) $\dfrac{3}{4}$
- (エ) $1$
- (オ) $\dfrac{5}{4}$
図のように、定滑車A、Bに長い軽いひもをかけ、その両端に同じ質量$M$のおもりをつるす。AとBの間に質量$M$のおもりをつけた動滑車Cをぶら下げたときAとCを結ぶひもとBとCを結ぶひものなす角$\theta$が何度で動滑車は静止するか。ただし、動滑車の質量は無視できるとする。
- (ア) 30
- (イ) 60
- (ウ) 90
- (エ) 120
- (オ) 150