【物理基礎】7月テスト予想問題(記述式)

40問/100点満点

目安:20問正解で偏差値50レベル/40問満点で偏差値65レベル


第1章 基礎確認【20点】

問1【2点】

速度の変化を時間で割った量を何というか。

問2【2点】

加速度の単位をmとsを使って書きなさい。

問3【2点】

速度が2.0m/sから8.0m/sへ3.0秒で変化したときの加速度を求めなさい。

問4【2点】

自由落下とはどのような運動か説明しなさい。

問5【2点】

自由落下で速度がしだいに大きくなる理由を説明しなさい。

問6【2点】

運動方程式を、力・質量・加速度の関係として書きなさい。

問7【2点】

質量3.0kgの物体に6.0Nの力を加えたときの加速度を求めなさい。

問8【2点】

同じ力なら質量が大きい物体ほど加速度が小さい理由を説明しなさい。

問9【2点】

作用・反作用の法則で、2つの力の大きさと向きはどうなるか。

問10【2点】

人が床を後ろ向きに押すと前に進める理由を説明しなさい。


第2章 標準記述【20点】

問11【2点】

速度-時間グラフの傾きは何を表すか。

問12【2点】

速度-時間グラフの面積は何を表すか。

問13【2点】

初速度0で加速度2.0m/s²の物体の4.0秒後の速度を求めなさい。

問14【2点】

初速度0、加速度3.0m/s²で5.0秒進んだ距離を求めなさい。

問15【2点】

鉛直投げ上げで最高点の速度はどうなるか。

問16【2点】

最高点でも加速度が0ではない理由を説明しなさい。

問17【2点】

空気抵抗が大きいと落下運動が自由落下からずれる理由を説明しなさい。

問18【2点】

摩擦のない水平面で力を加え続けると速度はどうなるか。

問19【2点】

合力が0のとき加速度が0になる理由を運動方程式で説明しなさい。

問20【2点】

物体が円運動しているとき、速さが一定でも速度が変化している理由を説明しなさい。


第3章 難問記述【30点】

問21【3点】

4.0kgの物体に右向き12N、左向き4Nがはたらくときの加速度を求めなさい。

問22【3点】

速度-時間グラフが水平な直線のとき、加速度を説明しなさい。

問23【3点】

落下開始から2.0秒後の速さを、重力加速度9.8m/s²として求めなさい。

問24【3点】

自由落下で2.0秒間に落下する距離を、g=9.8m/s²として求めなさい。

問25【3点】

エレベーターが上向きに加速するとき、体重計の値が大きくなる理由を説明しなさい。

問26【3点】

エレベーターが下向きに加速するとき、体重計の値が小さくなる理由を説明しなさい。

問27【3点】

作用・反作用の力がつり合いの力として打ち消し合わない理由を説明しなさい。

問28【3点】

糸で引かれた台車が加速するとき、糸の張力と台車の運動の関係を説明しなさい。

問29【3点】

斜面上の物体が滑り落ちる理由を、重力の分解という語を使って説明しなさい。

問30【3点】

斜面が急になるほど加速度が大きくなりやすい理由を説明しなさい。


第4章 超難問記述【15点】

問31【3点】

速度が10m/sから4m/sへ3秒で変化したときの加速度を符号つきで求めなさい。

問32【3点】

負の加速度が必ず減速を意味するとは限らない理由を説明しなさい。

問33【3点】

投げ上げ運動で上昇中と下降中の加速度が同じである理由を説明しなさい。

問34【3点】

質量1.5kgの物体を3.0m/s²で加速するのに必要な合力を求めなさい。

問35【3点】

同じ加速度を得るには、質量が2倍の物体に必要な力はどうなるか説明しなさい。


第5章 超難問総合記述【15点】

問36【3点】

水平投射で水平方向の速度が一定とみなせる理由を説明しなさい。

問37【3点】

水平投射で鉛直方向は自由落下と同じになる理由を説明しなさい。

問38【3点】

力積が大きいほど運動量の変化が大きい理由を説明しなさい。

問39【3点】

安全クッションが衝突時間を長くしてけがを減らす理由を説明しなさい。

問40【3点】

等加速度運動で平均速度を使って距離を求められる理由を説明しなさい。


解答・解説

第1章 基礎確認

問1

問題:速度の変化を時間で割った量を何というか。

解答例:加速度。

解説:加速度は単位時間あたりの速度の変化を表します。

問2

問題:加速度の単位をmとsを使って書きなさい。

解答例:m/s²。

解説:速度m/sを時間sで割るのでm/s²です。

問3

問題:速度が2.0m/sから8.0m/sへ3.0秒で変化したときの加速度を求めなさい。

解答例:2.0m/s²。

解説:(8.0−2.0)÷3.0=2.0です。

問4

問題:自由落下とはどのような運動か説明しなさい。

解答例:空気抵抗を無視し、重力だけを受けて落下する運動。

解説:自由落下では重力が速度を変化させます。

問5

問題:自由落下で速度がしだいに大きくなる理由を説明しなさい。

解答例:重力によって下向きに加速するから。

解説:落下中も重力がはたらき続けます。

問6

問題:運動方程式を、力・質量・加速度の関係として書きなさい。

解答例:F=ma。

解説:合力は質量と加速度の積で表されます。

問7

問題:質量3.0kgの物体に6.0Nの力を加えたときの加速度を求めなさい。

解答例:2.0m/s²。

解説:a=F/m=6.0÷3.0=2.0です。

問8

問題:同じ力なら質量が大きい物体ほど加速度が小さい理由を説明しなさい。

解答例:a=F/mで、mが大きいほどaが小さくなるから。

解説:質量は加速のしにくさを表します。

問9

問題:作用・反作用の法則で、2つの力の大きさと向きはどうなるか。

解答例:大きさは等しく、向きは反対。

解説:作用と反作用は別々の物体にはたらきます。

問10

問題:人が床を後ろ向きに押すと前に進める理由を説明しなさい。

解答例:床から前向きの反作用を受けるから。

解説:歩行は作用・反作用を利用しています。


第2章 標準記述

問11

問題:速度-時間グラフの傾きは何を表すか。

解答例:加速度。

解説:速度の変化量を時間で割るからです。

問12

問題:速度-時間グラフの面積は何を表すか。

解答例:移動距離または変位。

解説:速度×時間が距離に対応します。

問13

問題:初速度0で加速度2.0m/s²の物体の4.0秒後の速度を求めなさい。

解答例:8.0m/s。

解説:v=at=2.0×4.0=8.0です。

問14

問題:初速度0、加速度3.0m/s²で5.0秒進んだ距離を求めなさい。

解答例:37.5m。

解説:距離は1/2at²=0.5×3.0×25=37.5mです。

問15

問題:鉛直投げ上げで最高点の速度はどうなるか。

解答例:0になる。

解説:上向き速度が重力で減少し、一瞬0になります。

問16

問題:最高点でも加速度が0ではない理由を説明しなさい。

解答例:重力が下向きにはたらいているから。

解説:速度が0でも力があれば加速度はあります。

問17

問題:空気抵抗が大きいと落下運動が自由落下からずれる理由を説明しなさい。

解答例:重力以外に上向きの抵抗力がはたらくから。

解説:自由落下は重力だけの場合の運動です。

問18

問題:摩擦のない水平面で力を加え続けると速度はどうなるか。

解答例:増え続ける。

解説:合力が一定なら加速度が生じ続けます。

問19

問題:合力が0のとき加速度が0になる理由を運動方程式で説明しなさい。

解答例:F=maでF=0ならa=0になるから。

解説:質量が0でない物体では合力0なら加速度0です。

問20

問題:物体が円運動しているとき、速さが一定でも速度が変化している理由を説明しなさい。

解答例:速度は向きを含み、向きが変わり続けるから。

解説:速度はベクトル量です。


第3章 難問記述

問21

問題:4.0kgの物体に右向き12N、左向き4Nがはたらくときの加速度を求めなさい。

解答例:右向き2.0m/s²。

解説:合力は8Nなので、a=8÷4.0=2.0です。

問22

問題:速度-時間グラフが水平な直線のとき、加速度を説明しなさい。

解答例:加速度は0。

解説:速度が時間によって変化しないためです。

問23

問題:落下開始から2.0秒後の速さを、重力加速度9.8m/s²として求めなさい。

解答例:19.6m/s。

解説:v=gt=9.8×2.0=19.6です。

問24

問題:自由落下で2.0秒間に落下する距離を、g=9.8m/s²として求めなさい。

解答例:19.6m。

解説:1/2gt²=0.5×9.8×4=19.6です。

問25

問題:エレベーターが上向きに加速するとき、体重計の値が大きくなる理由を説明しなさい。

解答例:床から受ける垂直抗力が重力より大きくなるから。

解説:上向きの加速度を生むため、床が強く押し返します。

問26

問題:エレベーターが下向きに加速するとき、体重計の値が小さくなる理由を説明しなさい。

解答例:垂直抗力が重力より小さくなるから。

解説:下向きに加速するには下向きの合力が必要です。

問27

問題:作用・反作用の力がつり合いの力として打ち消し合わない理由を説明しなさい。

解答例:別々の物体にはたらく力だから。

解説:つり合いは同じ物体にはたらく力で考えます。

問28

問題:糸で引かれた台車が加速するとき、糸の張力と台車の運動の関係を説明しなさい。

解答例:張力が合力の一部となり、台車に加速度を生じさせる。

解説:台車にはたらく水平方向の合力が運動を変えます。

問29

問題:斜面上の物体が滑り落ちる理由を、重力の分解という語を使って説明しなさい。

解答例:重力の斜面方向成分が下向きにはたらくから。

解説:重力を斜面に平行・垂直な成分に分けて考えます。

問30

問題:斜面が急になるほど加速度が大きくなりやすい理由を説明しなさい。

解答例:重力の斜面方向成分が大きくなるから。

解説:斜面方向に物体を動かす力が増えます。


第4章 超難問記述

問31

問題:速度が10m/sから4m/sへ3秒で変化したときの加速度を符号つきで求めなさい。

解答例:−2.0m/s²。

解説:(4−10)÷3=−2.0で、速度が減少しています。

問32

問題:負の加速度が必ず減速を意味するとは限らない理由を説明しなさい。

解答例:速度の向きの取り方によって、負の向きに速くなる場合もあるから。

解説:加速度の符号は向きの基準で決まります。

問33

問題:投げ上げ運動で上昇中と下降中の加速度が同じである理由を説明しなさい。

解答例:空気抵抗を無視すると、常に重力だけが下向きにはたらくから。

解説:速度の向きが変わっても加速度は重力で決まります。

問34

問題:質量1.5kgの物体を3.0m/s²で加速するのに必要な合力を求めなさい。

解答例:4.5N。

解説:F=ma=1.5×3.0=4.5Nです。

問35

問題:同じ加速度を得るには、質量が2倍の物体に必要な力はどうなるか説明しなさい。

解答例:2倍になる。

解説:F=maでaが同じならFはmに比例します。


第5章 超難問総合記述

問36

問題:水平投射で水平方向の速度が一定とみなせる理由を説明しなさい。

解答例:空気抵抗を無視すると水平方向に力がはたらかないから。

解説:水平方向の合力が0なら水平方向の速度は変わりません。

問37

問題:水平投射で鉛直方向は自由落下と同じになる理由を説明しなさい。

解答例:鉛直方向には重力だけがはたらくから。

解説:運動は水平方向と鉛直方向に分けて考えます。

問38

問題:力積が大きいほど運動量の変化が大きい理由を説明しなさい。

解答例:力積は運動量の変化量に等しいから。

解説:力を長時間または大きく加えるほど運動量が変わります。

問39

問題:安全クッションが衝突時間を長くしてけがを減らす理由を説明しなさい。

解答例:同じ運動量変化でも時間を長くすると平均の力が小さくなるから。

解説:力積が一定なら、時間が長いほど力は小さくなります。

問40

問題:等加速度運動で平均速度を使って距離を求められる理由を説明しなさい。

解答例:速度が一定の割合で変化するため、初速度と終速度の平均で全体を表せるから。

解説:速度-時間グラフが直線になり、面積で距離を求められます。