第24回国試午前80問の類似問題

図のように正方形の頂点A、B、C、Dに電荷$Q_A$、$Q_B$、$Q_C$、$Q_D$がある。正しいのはどれか。

1: $Q_A$は対角線ACの方向に力を受ける。

2: $Q_A$の受ける力は零である。

3: $Q_B$は辺BCの方向に力を受ける。

4: $Q_B$の受ける力は零である。

5: $Q_A$の受ける力の方向と$Q_B$の受ける力の方向とは同じである。

真空中で正三角形の頂点A、B、Cに電荷$Q_A$、$Q_B$、$Q_C$がある。$Q_A$、$Q_B$はいずれも1C（クーロン）、$Q_C$は－1Cである。正しいのはどれか。

1: $Q_A$の受ける力の方向は線分BCに垂直である。

2: $Q_B$の受ける力の方向は線分CAに垂直である。

3: $Q_C$の受ける力の方向は線分ABに垂直である。

4: $Q_A$の受ける力の方向と$Q_B$の受ける力の方向とは同じである。

5: $Q_B$の受ける力の方向と$Q_C$の受ける力の方向とは同じである。

丸棒がA点でピン支持されている。棒のC、D点にそれぞれ下向きに10N、20Nの力が加わっているとき、棒を水平に保持するためにB点に上向きに加える力Fはどれか。ただし、丸棒の重さは無視できる。

1: 50N

2: 100N

3: 200N

4: 300N

5: 500N

図のように正三角形の頂点A，B，Cにそれぞれ-q[C]、-q[C]、+q[C]の電荷がある。頂点Aにある電荷に働く力の向きはどれか。ただし、向きは辺BCに対する角度で表す。

1: 0度

2: 60度

3: 90度

4: 120度

5: 150度

長さ1.0mの質量を無視できる棒がある。棒の中点を支点(回転軸)としで、鉛直面内で自由に回転できるようにした。図のように、棒の片端に質量100gの重りを取りつけ、棒を水平面から60°傾けたときに、棒に働く回転モーメントのおよその大きさ[Nm]はどれか。 

1: 0.025 

2: 0.05 

3: 0.1 

4: 0.25 

5: 0.5 

動摩擦係数0.2の水平な床に質量4、6、10kgの箱A、B、Cを図のようにならべて置き、水平に60Nの力で箱Aを押して動かしているときに箱Cのおよその加速度[m/s2]はどれか。ただし、カを作用する前の加速度は0である。

1: 0.2

2: 1

3: 2

4: 3

5: 6

質量1.0 kg の剛体の棒が自由に回る継手を介して壁に取り付けられている。継手から0.30 m の所に質量1.0 kg の物体を置いた。棒が水平で動かないとき、継手から0.050 m の所に取り付けたひもが鉛直方向に引っ張るおよその力F［N］はどれか。ただし、棒の重心の位置は継手から0.15 m の所である。

1: 2

2: 5

3: 10

4: 20

5: 88

図に示すように摩擦のある水平面上に一直線状に置かれた物体A、B、Cに対して、Aの一端を一定の水平力で押すとき、誤っているのはどれか。

a: AがBを押す力とBがAを押す力とは同じ大きさである。

b: BがCを押す力とCがBを押す力とは同じ大きさである。

c: AがAを押す力とBがCを押す力とは同じ大きさである。

d: AがBを押す力はBがAを押す力より大きい。

e: AがBを押す力はBがCを押す力より大きい。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

　図のように2本の直線状導線がxy平面内でx軸に平行に保たれており、AからBの方向へ電流が流れている。CからDの方向へ電流を流した場合に導線CDに作用する力の方向はどれか。

1: x軸の圧の方向

2: x軸の負の方向

3: y軸の正の方向

4: y軸の負の方向

5: z軸の正の方向

図のように 0.5 kg の輸液ボトルAが点滴スタンドにつり下げられている。これにさらに 1 kg の輸液ボトルBをつり下げるとX点で支持する力のモーメントは、もとの何倍になるか。ただし、点滴スタンドの棒の重さは無視する。

1: 0

2: 1.8

3: 2

4: 2.8

5: 3

30°の摩擦のない斜面にある質量10 kgの箱を図のように保持するのに必要な力F[N]はどれか。ただし、重力加速度は9.8 m/s2とする。

1: 0.9

2: 4.9

3: 9.8

4: 49

5: 98

図のように固定された直径1mの軸にかかるﾄﾙｸはどれか。ただし、おもりの質量は1kg、重力加速度は9.8m/s2、糸の質量は無視できるものとする。（医用機械工学）

1: 0.5 Nm

2: 1.0 Nm

3: 2.0 Nm

4: 4.9 Nm

5: 9.8 Nm

回転中心 O で支えられた剛体の棒に図のような荷重が働き、棒は静止している。O 点まわりのモーメントのつり合いを表す式はどれか。

図に示す棒に垂直な力Fがかかるとき、支点0まわりの力のモーメントで正しいのはどれか。（医用機械工学）

1: $\frac{1}{2}rF$

2: $ rF$

3: $2rF$

4: $r^2F$

5: $2r^2F$

真空中において、図のように一直線上にA、B、Cの3点がある。A点とC点に+1C、B点に-1Cの電荷があるとき、誤っているのはどれか。ただし、AB間の距離はBC間の距離の2倍である。

1: Aの電荷に働く力の方向はAからBに向かう方向である。

2: Bの電荷に働く力の方向はBからCに向かう方向である。

3: Cの電荷に働く力の方向はCからDに向かう方向である。

4: Aの電荷に働く力の大きさはBの電荷に働くカより大きい。

5: Bの電荷に働く力の大きさはCの電荷に働く力より小さい。

断面積Aの円柱状の棒を力Fで引っ張ると伸びるが、力を除くと元の状態に戻る。引張応力について正しいのはどれか。

1: Aに比例し、Fに反比例する。

2: Aに反比例し、Fに比例する。

3: AおよびFに比例する。

4: Fに比例し、Aには依存しない。

5: 棒の性質に依存する。

30度の摩擦のない斜面にある質量1kgの箱を水平方向から図のように保持するのに必要な力Fは約何Nか。ただし、重力加速度は9.8m/s2とする。

1: 0.5

2: 1

3: 1.7

4: 4.9

5: 5.6

正しいのはどれか。

a: 作用する力とこれによって生じる反作用の力は大きさ、方向ともに同じである。

b: 合力が零であっても物体内部には力が存在することがある。

c: 丸棒の両端を同じ力で押すと棒の断面にはどこでも同じ圧縮力が生じる。

d: 丸棒の両端を同じ力で引っ張ると中央断面に生じる応力は零となる。

e: 丸棒の両端を押す力に差があっても棒は運動しない。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

同一平面内に長い直線導線と正方形の閉回路ABCDがあり（辺ABは直線導線と平行）、それぞれ図の向きに電流I1とI2が流れている。このとき閉回路に働く力として正しいのはどれか。

1: 紙面左向きの力が働く。

2: 紙面右向きの力が働く。

3: 紙面下向きの力が働く。

4: 紙面上向きの力が働く。

5: 紙面手前に向かう力が働く。

図のようにA点に電気量Q、B点とC点に電気量2Qの点電荷が正方形の各頂点に固定してある。A点の点電荷にはたらく静電気力がつり合うとき、X点の電気量はどれか。ただし、Q＞0ある。

1: Q

2: -Q

3: 2√2Q

4: -2√2Q

5: -4√2Q