ひたすら受験問題を解説していくブログ
センター試験2013年物理第4問

解説


A
問1 4
sinθ・gが斜面方向の加速度で,l進んだんので,l=sinθ・gt2/2。よってtは4

問2 3
最大の位置は釣り合いの位置なので,バネの伸びxはmg・sinθ=kxよりx=sinθ・mg/kです。糸の分をlを足せば3です。

問3 1
エネルギー保存則で考えます。要するに運動エネルギー以外のエネルギーのグラフなので速さが増えると減ります。
Cまで速さは増え続け,Dまでは上がり続けます。この段階で1,2になり,違いはDのエネルギーですが,別に仕事はしてもされてもいないので,変わらないため1です。

B
問4 2
垂直抗力Nにμ'をかけたものです。鉛直方向のつりあいより,N=mg-Fsinθなので,2番です。

問5 6
加速度は一定の(Fcosθ-f)/mです。aとすると,at2/2=lであり,求めたいのはatなので,aを掛けてルートを取ると,at=√(2la)となり,6です。

問6 3
Pまでは正の等加速度運動,PからQは負の等加速度運動です。よって,上向きと下向き放物線になっている3が正解です。

問7 8
断熱膨張なので温度は下がります。dU=dQ-Wですが dQ=0であり,W=pdVなので>0です。よってdUは負となり,温度変化も負です。トータルで考えれば,膨張させて圧縮して温度が同じという事はdU=0であり,W=0です。つまり仕事の合計は0です。よって,8

問8 1
膨張過程においてdU=dQ-W=0-0=0なので,Tは一定。その後は断熱圧縮ですから,Tは上がります。

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