物理
高校生
答えはあるのですが途中の過程がわからないので、教えていただきたいです。
4. 以下の問いに答えよ (重力加速度の大きさはことわりがないかぎり 9.8 [m/s*] とする)
(1) 質量 0.4[kg] のボールを地面より 20[m/s] の速さで鉛直上方へ投げ上げた。 最高点の地面からの高
さを求めよ。 ただし、重力加速度の大きさを10[m/s]として、力学的エネルギー保存則より求めよ。
20.1kg
(2) 質量 0.10kg]の小物体をなめらかな斜面上で、 10[m]の高さのA点から初速度0[m/s]ですべらせた。
①B 点を高さの基準とすると、 A 点で物体がもつ重力による位置エネルギ
ーを求めよ。
AQ
10m
②物体が B点に達したときに物体が持つ運動エネルギーを求めよ。 また
速さを求めよ。
(3) 高さ25[m]のところで静止していたジェットコースターが坂を下りはじめ、高さ5.4 [m]のところを通過
した。 ジェットコースターと搭乗者の質量の合計を1000[kg]とする。
① 高さ 5.4 [m] でのジェットコースターが持つ運動エネルギーを求めよ。
② このときのジェットコースターの速さはいくらか。
(4) 摩擦のある水平な平面上で、 質量 4[kg]の物体を5[m/s] の速さで滑らせるとある距離すべって止ま
った。 失われた力学的エネルギーを求めよ。
(5) なめらかな水平面上で、 ばね定数 8 [N/m] のばねの一端を固定し、 他端に質量 2[kg]の物体を取り
付ける。 ばねを 0.5 [m] 引っ張ってはなした。
① ばねが 0.5[m]伸ばされたときに蓄えられるエネルギーを求めよ。
② ばねが自然長になったときのおもりの速さはいくらか。
③ ばねが自然長より0.3 [m] 伸びた所を通過する瞬間のおもりの速さはいくらか。
(6) 4 [m/s] の速さで動いている質量 2[kg]の物体に、 物体の進んでいる向きに 3 [N]の力を加えながら
[m]動かした。 この物体の速さはいくらになるか
(7) 摩擦のある水平面上に質量 10[kg]の物体をおき、水平方向に引いてゆっくり 5[m]動かすとき、次の
各力のする仕事を求めよ。 ただし、 物体と水平面との動摩擦係数を0.4 とする
①引く力のする仕事
② 重力のする仕事
③ 動摩擦力のする仕事
4. 記号問題の答えは公式ではないので、テストで使用してはいけない。|
(1)20[m] (2) ①9.8[J] ②9.8[J] 、 14[m/s] (3) ①192080[J] ②19.6[m/s] (4)50[J]
(5) ①1[J] ②1[m/s] ③0.8[m/s] (6)5[m/s] (7) ① 196[J] ②0[J] ③-196[J]
(8)67.5[J] (9)0.2[m]
5.
記号問題の答えは公式ではないので、 テストで使用してはいけない。
(1) ①10[J] ② 運動方向逆向きに 2.5 [N] ③0 [J]
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