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物理 高校生

物理の運動量の保存の問題です。 (4)の、斜面台は物体と接している間は、常に正の向きに力を受けている というのがよくわからないので教えてください…!

1 143. 物体と動く台との運動 図のように,なめら かな斜面をもつ質量Mの斜面台が, なめらかで水平な 床の上に静止している。 この床の上を質量m(m<M) の物体が速さで斜面台に向けて移動し、斜面を途中ま で上り,再び床の上にもどる運動を考える。 重力加速度の大きさはg とする。 物体が最 高点に達したときの水平面からの高さをH,そのときの斜面台の速さを Vとする。 床 と斜面台の間に段差はなく、物体はなめらかに斜面台上に移動し, 斜面台から離れずに 斜面にそって運動するとする。 また, 物体と床および斜面台, 床と斜面台の間の摩擦は なく、物体や台の運動はすべて図に示される鉛直面内で起きるものとする。 次の問いに 答えよ。 139 m 床 M, H (1) 物体が最高点に達したときの斜面台の速さVをm,M,v を用いて表せ。 (2) 物体が最高点に達したときの物体と斜面台の運動エネルギーの和をm, M, vを用い て表せ。 (3) 高さHM, m, v, g を用いて表せ。 (4) 物体が床の上にもどったときの斜面台の速さ V1 と物体の速さv を,それぞれ m, M, v を用いて表せ。 〔18 工学院大 改〕 [ヒント] 140. 運動量, 力学的エネルギーが保存される運動である。 141. (2) 衝突の前後で速度の斜面に平行な成分は変化しない。 142. 何回目の衝突においても, 衝突の前後で水平方向の速度は変わらない。 143. (1) 物体が最高点に達したとき、物体は斜面台に対して静止するので物体と斜面台の速さ は等しくなる。

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物理 高校生

⚠️緊急です! 物理基礎の章末問題がわかりません ②〜⑤までわかる方教えてください😭

15 20 10 5 ただし にした仕 が物体 重力加速度の大きさを9.8m/s²とする。 p.85 例題 2, p.97 ② 運動エネルギーの変化と仕事 傾きの角0のあらい斜面上に質量mの物体を置き, 静かにはなすと物体はすべり 出した。 物体と斜面との間の動摩擦係数をμ'′, 重力加速度の大きさをgとして, 次 の問いに答えよ。 (1)物体が斜面に沿って距離sだけすべりおりる間に,重力,動摩擦力,垂直抗力が 物体にする仕事は,それぞれいくらか。 (2)斜面に沿って距離s だけすべりおりたところでの物体の速さはいくらか。 ③ 力学的エネルギーの保存 p.91 長さ 0.80m の糸の一端を天井に取りつけ,他端におも りをつるす。 図のように,糸がたるまないようにしておも りを持ち上げ,鉛直方向から 60° だけ傾けて静かにはなし た。 糸が鉛直になったときのおもりの速さはいくらか。た だし,重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 ④ 力学的エネルギーの保存 図のように, なめらかな曲面上の点Aで小 球を静かにはなすと, 小球は曲面に沿って進 みながら運動の向きを変え,曲面の端の点B から斜め上方に飛び出した。 小球が到達する 最高点Hの高さは,点Aの高さとどれだけ違 うか。 ただし,点Hでの小球の速さをひとし, 重力加速度の大きさをgとする。 ⑤5 力学的エネルギーの保存と変化 図のように, なめらかな水平面 AB 上で, ばね定数 4.9 N/m の軽いばねの一端を固定し, 他端に質量 0.10kgの物体を押しつけ, 自然の 長さから 0.20m だけばねを押し縮めて静かに はなした。重力加速度の大きさを9.8m/s2として,次の問いに答えよ。 (1) ばねから離れた直後の物体の速さはいくらか。 (2)物体はばねから離れた後、 あらい水平面BC上で止まった。 点Bから止まった位 置までの距離はいくらか。 ただし、物体とあらい水平面BCとの間の動摩擦係数を 0.50 とする。 A 0.80 m 60° B p.91, 98 0.10kg B H p.92, 974 第3章 仕事とエネルギー 第3章 √3

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物理 高校生

(2 )なぜ自然長になった時、Aの速さもBと同じvになるのですか

うな関係式か (c) 小物体が斜面を下って静止するま その理由を説明せよ。 (d) Wi をm, vを用いて表せ。 また, x1 を v, g, μ'を用いて表せ。 [17 奈良女子大改] 小球A 小球B 123. 力学的エネルギーの保存 なめらか な水平面上に,一端を壁に固定されたばね定数 k [N/m〕 の軽いばねの他端に質量m[kg] の小 球Aが取りつけられていて, 小球Aに接して質量 3m[kg] の小球Bが置かれている。 水平面は,なめらかな斜面とつながっている。 AとBが接したままばねを自然の長さか らZ[m〕 だけ押し縮めた後,静かに手をはなしたところばねが自然の長さになった位置 でBはAから離れた。重力加速度の大きさをg 〔m/s'〕 とする。 (1) ばねを押し縮めるために加えた仕事 W 〔J〕 を求めよ。 (2) 小球Aから離れた直後の小球Bの速さv[m/s] を求めよ。 (3) 小球Bが離れた後, ばねの伸びの最大値x 〔m〕 を求めよ。 (4) 小球Bが達する最高点の水平面からの高さん 〔m〕 を求めよ。 [17 東京農大 改〕 119 [ヒント] 122. (2) 動摩擦力が重力の斜面に平行な方向の成分より大きければ減速する。 123.(3X4)Bが離れてからは,A,Bそれぞれ別々に力学的エネルギー保存則の式を立てる。 m m m m m m m m m m m 立てられた軽い る。 その板の上 自然の長さ 直上向きを正 け板を押し下 動き始めた。 を考える。 (1) このばね (2) 板と小現 ける垂直 (3) ある位 れる瞬 (4) 小球は 位置 ( ヒント

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物理 高校生

物理の円運動についての質問です。 (1)(a)で、速さvを求めるときに解説では力学的エネルギーの保存の式を立てていますが、これを運動方程式mv^2/r=mgsinθで求めようとすると正答になりません。mgsinθが向心力ではないからでしょうか。 また、解説の図aの点線矢印m... 続きを読む

B....... 2 51. 〈半球内での物体の円運動〉 内半径Rの半球が,図1のように切り口を水平にして固定半球 されている。座標軸は,半球の中心Oを原点とし, z軸を鉛直 方向に, xy平面を半球の切り口にとる。 この半球の内面に接 して運動する質量 mの小球について考える。ただし, 小球と 半球の内面との間の摩擦および小球の大きさは無視できるもの とする。重力加速度の大きさをgとして,次の問いに答えよ。 (1) 図2のように, 小球が半球の内面に接して xz 平面内を運動 する場合を考える。 (a)z軸となす角度が0の位置から小球を静かにはなすとき, 角度0の位置における小球の速さ”および加速度の進行 方向成分αの大きさを, R, m, g, 0, 0 の中から必要な ものを用いて表せ。 (b) 6 が十分小さいとき, 往復運動の周期 T を, R, m, g の 中から必要なものを用いて表せ。 なお、 この場合, sin00 が成りたっているものとする。 (2) 図3のように、小球は半球の内面を半径rの円を描いて一 定の速さで水平に回っている。 (a) このときの円運動の角速度 1 を R,m,r, g の中から i/ Fi .) ... x 小球 m R MOOER 図 1 AZ 10 Oo` 0 図2 AZ lo 応用問題 R m x x

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