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物理

理科二科目で120分、180点。

1   

質量1997problemPhysics001.png(203 byte)の小球を地表の一点 1997problemPhysics002.png(220 byte)から速さ 1997problemPhysics003.png(206 byte),水平からの速度 1997problemPhysics004.png(229 byte)で打ち出す。 小球が最初に落下する地点を 1997problemPhysics005.png(197 byte)とし、小球は 1997problemPhysics005.png(197 byte)点でバウンドする。この時、 小球は地表にふれてからはなれるまでの間、地表から垂直方向に抗力をうけるが、この抗力に比例(比例定数 1997problemPhysics006.png(190 byte))する水平方向の摩擦力 をうけるものとする。1997problemPhysics005.png(197 byte) 点でバウンドした小球は次に1997problemPhysics007.png(209 byte)点 に落下する(図1997problemPhysics008.png(123 byte))。 1997problemPhysics005.png(197 byte)点でのはねかえり係数を 1997problemPhysics009.png(159 byte),重力加速度を 1997problemPhysics010.png(188 byte)とし空気抵抗を無視する。

1997problemPhysics011.jpg(286919 byte)

問1   1997problemPhysics012.png(281 byte)の 距離1997problemPhysics013.png(255 byte)を求めよ。

問2   1997problemPhysics005.png(197 byte)点 で小球が地表からうける垂直方向の力積の大きさ 1997problemPhysics014.png(199 byte)を求めよ。

問3   1997problemPhysics005.png(197 byte) 点でバウンドした直後の小球の速さを 1997problemPhysics015.png(180 byte),飛び出す方向の水平からの 角度を1997problemPhysics016.png(209 byte)とする。

i)   1997problemPhysics015.png(180 byte) を求めよ。

ii)   1997problemPhysics017.png(314 byte)を求めよ。

問4    1997problemPhysics005.png(197 byte) 1997problemPhysics007.png(209 byte) の距離1997problemPhysics018.png(206 byte)が 最長となるような1997problemPhysics002.png(220 byte)での 小球の打ち出し角度を1997problemPhysics019.png(259 byte)とする。 1997problemPhysics020.png(367 byte)を求めよ。

2   

なめらかに動くピストンでふたをしたシリンダーの中に 1997problemPhysics008.png(123 byte)モルの理想気体が入っており、 シリンダーを通して外と熱の出し入れができる(図1997problemPhysics021.png(172 byte)) 気体の体積1997problemPhysics022.png(200 byte)と 圧力1997problemPhysics014.png(199 byte)を図 1997problemPhysics023.png(190 byte)のように、 1997problemPhysics024.png(1236 byte)と変化させた。

1997problemPhysics025.jpg(248603 byte)

1997problemPhysics027.png(513 byte)は定積変化、 1997problemPhysics028.png(506 byte)は定圧変化であり、 定積モル比熱を1997problemPhysics029.png(259 byte), 定圧モル比熱を1997problemPhysics030.png(256 byte), 理想気体の気体定数を1997problemPhysics031.png(211 byte)とする。

1997problemPhysics026.jpg(248603 byte)

問1   1997problemPhysics032.png(477 byte) それぞれの状態での気体の温度1997problemPhysics033.png(520 byte) を求めよ。1997problemPhysics034.png(538 byte)の経路における 気体の体積1997problemPhysics022.png(200 byte)と温度 1997problemPhysics035.png(194 byte)の関係をグラフに描け。

問2   1997problemPhysics036.png(449 byte) の過程で気体に流入する熱量1997problemPhysics037.png(425 byte)を 求めよ。

問3   1997problemPhysics036.png(449 byte) の過程で気体が外にする仕事1997problemPhysics038.png(445 byte)を求めよ。

問4   1997problemPhysics034.png(538 byte)1997problemPhysics008.png(123 byte)サイクルの間にシリンダーを 通して移動する熱の送料1997problemPhysics039.png(236 byte) を求めよ。それは、気体への熱の流入であるか、あるいは気体からの熱の流出であるかを記せ。

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