力学の基礎の過去問

国際単位系（SI）またはMKS単位系で、力学量の基本単位の正しい組合せはどれか。

1: cm,g,s

2: m,g,s

3: m,K,s

4: cm,K,s

5: m,kg,s

強制振動について正しいのはどれか

1: 周期的な外力が加わることによって発生する振動

2: 制動を加えることによって発生する振動

3: 衝撃力を加えた後に発生し、振動が次第に減衰する振動

4: 外力によって発生する周期的でない振動

5: 外力を加えなくても持続する振動

一端が固定されているバネ定数ｋのバネの先に取り付けられている質量ｍの物体の位置ｘについて運動方程式ｍｘ＝－ｋｘ(左辺のｘの上にはドットが2つ付く)が成り立つとき、誤っているのはどれか。

1: xは物体の加速度を表す。

2: x=0のとき物体の加速度は0である。

3: 物体がx=0に静止している場合もこの方程式を満足する。

4: この方程式の解は、時間がたつと減衰する。

5: この方程式は単振動を表す。

速度に比例する抵抗力を発揮する機械要素(ダンパ)がある。比例定数であるダンパ定数の次元はどれか。

1: kg・s-2

2: kg・s-1

3: kg・m・s-2

4: kg・m・s-1

5: kg・s

ベクトル量はどれか。

a: 質 量

b: 時 間

c: 加速度

d: 運動量

e: 仕事量

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

図のようにバネばかりに重さ500 g の物体を吊るし、台ばかりに載せた容器内の水に物体を静かに沈めたところ、バネばかりの測定値は350 g であった。物体を沈めた後で台ばかりの測定値は何g増加するか。

1: -150

2: 0

3: 150

4: 350

5: 500

バネ定数400N/mのバネに質量1kgのおもりを吊るし単振動させた。およその周期[s]はどれか。

1: 0.03

2: 0.05

3: 0.3

4: 0.5

5: 3

図のように断面積が10cm2と50cm2の2本のピストン管をつなぎ、細いピストンに10Nの力を加えた。ピストンを静止させるために必要な力F[N]はどれか。

1: 2

2: 10

3: 50

4: 100

5: 250

質量20gの鋼球を水平面から真上方向に15m/sの速度で発射した。鋼球が再び水平面に落ちるまでのおよその時間[s]はどれか。ただし、空気抵抗は無視できるものとする。

1: 3.1

2: 5.2

3: 7.3

4: 9.4

5: 10

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100 g の鋼球を水平面から60°の角度で斜め上方に10m/s の速度で発射した。発射1.0秒後の鋼球の水平方向速度[m/s] はどれか。ただし、空気抵抗は無視できるものとする。

1: 0

2: 1.1

3: 5

4: 8.7

5: 10

生体組織の電気特性で正しい組合せはどれか。

a: α分散 --------------- 数十kHz

b: β分散 --------------- 電解質イオン

c: β分散 --------------- 数MHz

d: γ分散 --------------- 水分子

e: γ分散 --------------- 数十MHz

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

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

質量100gの物体が半径30cmの軌道上を1分間に30回転の等速円運動をしている。物体に作用するおよその遠心力［N］はどれか。

1: 0.1

2: 0.3

3: 0.5

4: 0.7

5: 0.9

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

静止している物体を 10m の高さから落下させたとき、地面に到達するまでのおよその時間 ［s］ はどれか。

1: 1

2: 1.4

3: 2

4: 2.8

5: 4.2

図は肘関節を 90°屈曲した状態で手掌に重量 P の物体を保持した状態を示している。肘関節まわりの力のモーメントの釣り合いを表す式はどれか。ただし、 J は肘関節の反力の大きさ、Wは前腕および手にかかる重力の大きさ、Mは前腕にかかる筋力の大きさである。

1: $M-J-W-P=0$

2: $Pl_{3}+Wl_{3}-Ml_{1}=0$

3: $P^{2}l_{3}+W^{2}l_{2}-M^{2}l_{1}=0$

4: $Pl^{2}_{3}+Wl^{2}_{2}-Ml^{2}_{1}=0$

5: $P\left( l_{3}-l_{2}\right) +M\left( l_{2}-l_{1}\right) -Jl_{2}=0$

正しいのはどれか。

a: 力をF、質量をm、加速度をαとするとF=m/αとなる。

b: 力の単位はPaである。

c: 力の3つの要素は、大きさ、方向、作用点である。

d: 大きさと方向を待った量をベクトルという。

e: 速度はスカラーである。

1. a b　2. a e　3. b c　4. c d　5. d e

バネを鉛直に保ち、下端におもりを取付け、上端を一定振幅で上下に振動させる。周波数を徐々に変化させたとき、正しいのはどれか。

1: 周囲に抵抗がない場合、おもりの振幅は周波数によらず上端の振幅と等しい。

2: 周囲に抵抗がない場合、上端の振幅とおもりの振幅の比は周波数によらず一定である。

3: 周囲に抵抗がある場合、おもりの振動の周波数は上端の周波数よりも低い。

4: 周囲に抵抗がある場合、加速度が一定になる周波数がある。

5: 周囲に抵抗がある場合、ある周波数でおもりの振幅が最大になる。

質量100gの物体を5秒間で2m上方に持ち上げたときのおよその仕事率[W]はどれか。ただし、重力加速度は9.8 m/s2とする。

1: 0.004

2: 0.04

3: 0.4

4: 0

5: 40