物理
高校生
解決済み
問2の⑴です。
解答赤線部の(写真3枚目)、斜面に平行な成分が変わらないのはなぜでしょうか。
1) 板に衝突する直前および直後の小球の速さはいくらか。Jgh の何倍であるか, その倍数と
板と2回目の衝突をした。点P, Q間の距離をhとして,下の問い(問1~2)に答えよ。ただし。
I 水平面に対して角度の変えられる,なめらかな板の上に, 質量mの小球を,板の上方の点Pか
|物理基礎 物理>
(2科目:100 分)
重力加速度の大きさをgとし,反発係数は一定とする。
問1 板を水平に置いたとき,小球は板と1回目の衝突の後,高さ
そ
2
-hまで上昇した。
二
して求めよ。
]、ウ
衝突直前の速さ:
ア
Vgh, 衝突直後の速さ:
gh
エ
オ
2)反発係数を求めよ。
カ
7 3BR3D0
3) 1回目の衝突から2回目の衝突までの時間は, 高さhの位置から落下させてから1回目の
の38 さで交
衝突までの時間の何倍か。
キ
ク
V
倍H50日 る5
号
ケ
る キ
問2 板を水平面に対し 30°傾けた。
58
1) 1回目の衝突直後の速度の,斜面に垂直な成分および斜面に平行な成分はいくらか。oh
の何倍であるか,その倍数として求めよ。
0
サ
斜面に垂直な成分:
Joh
DHAT 本面四 J
コ
Vgh, 斜面に平行な成分:
シ
る
2) 1回目の衝突から2回目の衝突までの間で,小球と斜面との距離(小球から斜面に「した
垂線の長さ)が最も長くなる時間はいくらか。 1回目の衝突からの時間を
S& 本
「h
の倍数とし
Vg
て求めよ。また,その距離をhの倍数として求めよ。
チ3 ツ、4 テ. 2 ト. 6 ナ. 3
問1.1) 衝突直前の速さを1, 鉛直下向きを正とすると,等加速度直
間1.ア、2 イ.2 ウ、3 エ,3 オ. 6
I 解答
カ、3 キ.2 ク.6 ケ,3
セ、3 ソ,3 タ. 3
4解 説>-
線運動の式より
-0°=2gh . ひ=V2gh →ア
22. 鉛直上向きを正とすると
知小ふち
0°-=-2g(そn)
gh
2/3
-Vgh →イ~エ
22=2,
3
2)反発係数e は,衝突直前の速さ nと衝突直後の速さ ひ2の比で表さ
13
れるので
gh
2。
をらもっ上2 V3 _v6 ォカ 回式行平面 (8
e=
V1
V2gh
→オ,カ
3
3)1回目の衝突までの時間を右鉛直下向きを正にとると 帯
1イュ=gti
1回目の衝突から2回目の衝突までの時間をtなとすると,
t。
で最高点に
2
さる先
達する。最高点での速度は0であるので,鉛直上向きを正にとると
3/3
tz
0=V2-9
1
ひ2=59te
Sps
291%
176 2017 年度 物理(解答〉
杏林大一保健(2月7日実施分)
2)の結果と合わせて
1
20%
gt,
V2
e=
V6
ta_ 2/6
V」
3
3
→キ~ケ
問2.1) 衝突直前の速度の斜面に垂直な成分は
V3
-12gh. 反発係数
2
は
3
V6
であるので、衝突直後の速度の斜面に垂直な成分 tsは
Vo 1 v3
6(2gh)=Vgh
U3=
3
→コ
衝突直前の速度の斜面に平行な成分は今(2gh であり, これは変わらな
いので,衝突直後の速度の斜面に平行な成分 v4は
1
V4=ー
2V2gh
V2
Vgh →サ, シ
街刻 で
2) 小球の運動を斜面に垂直な方向と平行な方向に分けて考える。垂直
方向は初速度の大きさがgh,
加速度の大きさが-
V3
-g の等加速度直線
2
運動である。小球と斜面との距離が最も長くなる時間をなとすると,こ
のとき速度の垂直成分は0であるので
V3
2/3
. t3=
3 Vg
0=Vgh
gts
2
h
→ス~ソ
小球と斜面との距離Hは
V3
g H
2
V3
H="
-h →タ, チ の
3
0°-(gh)=2
3) 斜面に平行方向は初速度の大きさがっ2gh,加速度の大きさが
1
2
1
9の等加速度直線運動である。1回目と2回目の衝突の間の時間は
,2,3 /h
2t3=2-
3 Vg- 開制 目sさ炎前の日
求める距離xは
(2gh)2
2/3
3 Vg
「h
2/3
g|2
3 Vg -0
1
2
h
X=
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