Question

ビロ

高1物理基礎の問題です、投げあげとゴンドラの問題が答えを読んだのですがよく分からないので分かりやすく解説してくださると嬉しいです🙇‍♀️

物理基礎添削N..1-15 (解答は裏面) HRNO :
列 氏名
合格
再
(解説
1.Eン(1) 人も 「物体」 と考えて, 力の図をかき, 各物体における力のつりあいを考える。
(3) 体重計は「相手の重力」 をはかっているのではなく, 「相手が押す力 (3「相手に及ぼす垂直抗力」)をはかっている。
(1) 考えやすくするため, 人を1つの物体とみなし, 綱がゴンドラの床面に
つながれているとして, 各物体にはたらく力をかくと, 図aのようになる。
体重計の質量が無視できるので, 体重計にはたらく2つの力の大きさはN で等しい。
人にはたらく力のつりあいの式は
T+N=mg _N
T- mg-N
g +N
また,ゴンドラにはたらく力のつりあいの式は
人(質量 m)
N N 体重計
N]ゴンドラ
(質量 M)
|NATM9|
T=N+Mg
(2)(1)の2式より, 張力の大きさは
N*rg+N=g
M+m
g
2
T=
Mg
(3) 体重計は相手に及ぼす垂直抗力の大きさをもとに, 指示値を表している。
図a
(1)の2式より,垂直抗力の大きさは
体重計の質量が無視できるの
m-M ※A-
N=
|2
で,体重計にはたらく2つの○
力の大きさはN で等しい。
体重計の指示値の単位は, 一般に [N]ではなく, [kg] である。
ここでは,重力加速度の大きさg でわったものが「読み」 となる。
m- M
よって
2
一※A ゴンドラが空中で静止するためには, 人の質量の方が, ゴンドラの質量よりも大きい必要があるとわかる。

ビルの屋上から小石 Aを静かに落下させ, 2.0 秒後に屋上
13.
から別の小石 Bを初速度24.5m/s で投げ下ろしたところ,
2つの小石は同時に地面に落ちた。重力加速度の大きさを
9.8m/s?とする。
(1) 小石Bを投げ下ろしてから地面に落ちるまでの時間# {s)
を求めよ。
(2) ビルの高さh[m]を求めよ。
gA
地上から高さ8.0㎡の所より小球Aを自由落下させると同時に,
地上から小球Bを初速度8.0m/s で鉛直上方へ投射した。 2球は
地上に落下する前,同時に同じ高さの点を通過した。重力加速度
の大きさを9.8m/s?, 鉛直上向きを正とする。
(1) 同じ高さの点を通過するまでの時間t[s] と, その高さ h [m]
を求めよ。
(2) 同じ高さの点を通過するときのAとBの速度DA, UB[m/s]
A
14.
8.0m
8.0m/s
を求めよ。
15. 小球 A を初速度19.6m/s で真上に投げ上げてから1.00秒後に,
別の小球Bを同じ初速度で真上に投げ上げたところ, 2つの小球は
空中で衝突した。重力加速度の大きさを9.80m/s? とする。
(1) 2つの小球が衝突するのは,小球Bを投げたときから何秒後か。
(2) 衝突した高さh[m]を求めよ。
AO
BO
O→ 0→

13.解(1) 4.0s
(2) 1.8×10°m
(解説
脂 小石 Bがt[s]間に落下する距離と、小石 Aが(は+2.0) [s] 間に落下する距離が等
しい。
解説(1) ビルの屋上を原点にとり、鉛直下向きを正とする。 時間#(s) 後の A, Bの変
位を yA, Ys(m)とすると
ハーx
YA=;×9.8×(は+2.0パ=4.9t+2.0°
……… の
Ys=24.5t +;×9.8×"=24.5t+4.9:°
地面に同時に落ちるので,yA= ys となる。よって
4.9(+ 2.0)= 24.5t +4.9:?
(t+2.0)= 5.0t +?
?+4.0t + 4.0=5.0t+?
よって =4.0 s
(2)(1)の答えを①式に代入して
h=yA=4.9×(4.0+2.0)=176.4年180= 1.8×100=1.8×10° m
14.解答(1) 1.0 s, 3.1m
(2) DA:-9.8m/s, vB: -1.8 m/s
(解説
(1) Aが(s]間に自由落下する距離を y[m), Bのt(s]後の地上
からの高さを ya (m]とすると, ynと y2の合計が8.0mである。
「y=g」より
ハ=×9.8×?
8.0m:
「y=メー」
より
8.0
m/s
B
2= 8.0t -
ラx9.8x
×38×F)+(40-x88xリ-80
よって=1.0s
h=8.0×1.0-
×9.8×1.0°=3.1 m
(2) A=-9.8×1.0=-9.8 m/s
UB=8.0-9.8×1.0=-1.8 m/s
(2) 18.4m
15. 解(1) 1.50秒後
解説
脂 小球 A, Bはそれぞれ鉛直投げ上げ運動をする。 衝突したとき, 2球の地上か
らの距離が等しい。
解説(1) 地上を原点とし,鉛直上向きをy軸の正の向きにとる。小球Bを投げて
から,(s) 後に衝突したとすると,衝突時の小球 A, Bの位置 y [m], ys[m]は
Yュ= Ddt+1)-
-t+1"(ただし,Do=19.6m/s, g=9.80m/s?)
Ys=Vot -;g?
2球が衝突するとき, 2球の位置は等しいから YA=yB より
Vdt+1)-;at+)
ge?
-のは+2+1)="d-5
Vot+ Vo-
gt?
Vo-
2v0
まについて整理すると
2t =
1
g
Vo 1
19.6
-0.50= 2.00-0.50=1.50←
1.50 秒後
ゆえに =-
g2-9.80
(2) の式に= 1.50 s を代入してほ-
h=ys=19.6×1.50-×9.80×1.50°= 18.375年18.4m
←1] 小球 Aが運動している時間は(は+1)[s]間である。
1 (2) 文字式で計算してから,最後に数値を代入すると計算が簡単になる。
ー(3) YAの式に代入してもんは求められるので, 同じ値になるか検算してもよい。
一正の向き

投げあげ ゴンドラ 力