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物理 高校生

諏訪東京理科大学の2020年度の物理の問題なのですが、解説が載ってなかったので、時間がかかると思いますが、誰か解説お願いします🙏🙇

L]以下の問いに答えなさい。 解答はすべて解答用紙の指定されたところに記入し なさい。(3)は, 途中の計算式も含めて記入しなさい。 円周率を π, 重力加速度の大 きさをgとする。 I 図1のように, 水平と角θをなす斜面に沿って, ばね定数kの軽いばねの下端が固 定されており,上端には質量 Mの物体Pが取り付けられている。 斜面に沿って下 向きを正の向きとするx軸をとり, ばねの自然長の位置を原点 O とする。 はじめ 物体Pは,自然長から Ax だけ縮んだ点A で静止していた。 いま物体Pをx=1+dx の点Bまで押し下げ, 静かに手を放した。物体Pの大きさおよび斜面との摩擦は 無視できるものとする。 (1)以下の文章の空欄に適する数値および数式を補い, 文章を完成させなさい。 Ma sin 物体Pに働く重カの斜面方向成分の大きさは M,g,0を用いて の],点A で静止しているときのばねの弾性力カの大煮さはん, Ax を用いて の と表せ るので, g, k, M,0を用いて4x= く弾性力の大きさはん,1,4xを用いて と表せる。点Bにおいで物体Pに働 と表せる。物体Pは単振動するの で,その角振動数をωとすると, 点におげる加速度 aはωおよび!を用いて -M= Mgsiag-Alf+al) と表せ 本t4入) ーム! と表せ,運動方程式は g, k, 1, M, Ax, 0, o を用いて る。これより,角振動数 および周期Tをπ, M, kのうち必要なものを用いて a= 表すと,それぞれ ω= @ T= となる。 AB 間において物体Pの速さが0になるどきの座標をA×および!を用いて表 Aスtイ すとx= となる。この位置を重力による位置エネルギーの基準の位置に とる。すると,この位置において物体Pが有する力学的エネルギーは1,1,4xを +41 用いて| 0 と表せ,物体Pが AB 間の座標xを通過するときに有するカ学 的エネルギーは、その瞬間の速さvおよびん,,M,x,4x, gを用いて -ス) Sing+ D「と表 せる。この2つの力学的エネルギーは等しいので, 座標×を通過する物体Pの - s 127 12) 速さはん,M,x g,θを用いてv= ど表せる。これが最大値 Vmax となる ときのx座標は,1, M,g,θを用いてx= 19 と表せ, Vmax はk,1, Mを用い My sin@ て Vmax の と表せる。 M

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物理 高校生

この問題の解き方を教えて下さいませんか?

1 運動の表し方一13 ie = \| 15b Neo 線運動の実験 台車を斜面の上から静かにはなして転がし, その運動 をタイマーで調べる実験をした。テープの打点が混んでいる打ち始めの部分はカット し> = アの図の位置 を時刻 7一0 s とし。 0.10 s ごとの移動距離を測り, 下の表に示した。 「 2 ti ーー | ST の @ @ ー e @e oe H l ーーうことまにだ- 肖 に [=ーーーーーーー ーー] 2.4cm 3.2cm | 区間番号 1 2 3まう嘱際9 仙 | 区間の距離 2.4 cm 3.2 cm 4.1 cm 4.7 cm 5. 本 4 cm 斜面方向の下向きを正として。 次の問いに答えよ。 (1) 皮間の速度のと時刻#の関係をグラフ(2-7グラフ) に示せ。 (2) 一0 s の台車の位置をァニ0 m として, 位置>と時刻#の関係をグラフ(ァ-7グラ フ) に示せ。 (3) 台車の加速度の大きさと向きを求めよ。 便 時刻/〔s〕 における台車の速度 p [m/s〕 を表す関係式(ぃ と7の関係式) と, 時刻 [s] における台車の位置 > [m]〕 を表す関係式(z と の関係式)をかけ。 時刻 2.0 s 後には台車は原点(ァ=0 m) からどの位置にいるか。 (⑯) 台 台車をはなしたのは『ー0s の何秒前で, その位置は原点から何 cm 離れているか。 W放了() 0.20s一0.30 s の平均の速さは 0.25 8 における瞬間の速さになっている。

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