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物理 高校生

回答見てもやり方が分からないので簡単なやり方を教えてください

(1) 球体が机上を離れす いて表せ。 (2)(1)における球体の等速円運動の角速度wをm, k, g, L, 0のうち必要なものを用いて表せ。 (3) 球体の等速円運動の角速度がある限界値 um を超えていると、球体は机上を離れる。限界値をm kg Lのうち必要なものを用いて表せ 56 (4) フックの法則にしたがうばねの伸びの限度をxとする。この限度内に球体が机上を離れるために、ばね定 数kが満たすべき条件をm,g, L, xm のうち必要なものを用いて表せ。 問題2 次の文を読んで,以下の問いに答えよ。 ただし,解答は記号 0, L,m, d.gのうち適するものを用いて表せ。 〔I〕 右図のように水平面と角0 〔rad] をなす滑らかな斜面の上に, ばね AB が置 かれている。一端A は斜面に固定され, 他端 B は斜面に沿って自由に動くこと ができる。 B端の上方L [m]の場所から質量m[kg]の物体 C を初速度 0m/s で すべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そし て,物体CはB端に触れた場所からd[m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行っ た。ここで,重力加速度の大きさをg [m/s2] とし, 空気の抵抗およびばねの質量は無視できるものとする。 (1) B端に触れる直前の物体Cの速度 uc [m/s] を求めよ。 Amm 0 (2) ばね定数k [N/m〕 を求めよ。 (3) 単振動の周期 T [s] を求めよ。 〔Ⅱ〕 物体Cとばね AB を右上図に示した状態にもどした後、物体Cに斜面に沿った下向きの初速度 v[m/s] を与えてすべらせた。 物体CはB端に触れた後, B端と離れずに運動しつづける。 そして, 物体CはB端に 触れた場所から2d [m〕 だけ進んだところで運動の向きを変え,それ以後は単振動を行った。 ただし, 解答に ばね定数kの記号が含まれてもよい。 (4) 物体Cに与えられた初速度v[m/s] を求めよ。 (5) 単振動を行っているときの物体Cの速度の最大値 Vmax [m/s ] を求めよ。 L

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物理 高校生

(2)で求めたエックスゼロと、(4)で求めるLは同じ座標ですか? 追加 (5)のグラフを見て同じでは無いことはわかったのですが、それならなぜセックスゼロで物体Aが静止できるのか分かりません。教えてください。

3 図のように、電荷Qを帯びた質量mの小さ な物体Aが水平面からの角度の斜面上にあり、 電荷Qを帯びた小さな物体Bが斜面の下に固定 されている。 物体Bの位置を原点とし、斜面 上方に向かってx軸をとる。 物体Aはx軸上を なめらかに動くことができる。 物体Aと物体B の間にはたらくクーロン力の比例定数をんとし, 重力加速度の大きさを」 とする。 また、運動す る電荷からの電磁波の放射と空気抵抗は無視できるものとする。 次の問いに答えよ。 (1) 物体Aの座標をx, 加速度をaとするとき, 物体 A の運動方程式を記せ。 (2) 物体Aが静止することのできる座標x を, k, Q, m, g, 0 を用いて表せ。 水平面 次に,物体Aを座標s (s<x) の位置に置いて、静かにはなした。その後の物体Aの 運動を考える。 (3) 座標sで物体 A のもつ力学的エネルギーEを, s, k, Q, m, g, f を用いて表せ。 ただし、重力による位置エネルギーの基準は原点0の高さとし, 物体Bによる電位 の基準は無限逮方とする。 x S x0 (4) 物体Aが原点から最も離れたときの座標L, E, k, Q, m, g, f を用いて 表せ。 S 物体B x (5)s が x に比べて非常に小さいとき,物体Aの座標xと時刻の関係を表すグラフ として,最もふさわしいものを次の解答群の中から選び記号で答えよ。 [解答群] xo min m # W x0 W S ol X x mm M W A x0 S S 0 x S 原点O 物体 AS なめらか な斜面 (広島2013)

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物理 高校生

なんの公式を使ってとけばいいのか1問ずつ教えていただきたいです

(3) (8) 野球の投手が時速 108[km]のポールを投げるとき、この投手がボールに対してする仕事はいくらか。 ボールの質量を0.150kg] とする。 30m/s (9) 速さ 30 [m/s]で水平に飛んできた質量0.2[kg] のボールをグラブで 受け止めた。 グラブからボールには450[N]の一定の力がはたらい ていたとき、グラブを手前に引いた距離を求めよ。 5. 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) 2m/s 静止 ( 1 ) 水平な床の上で質量 5[kg]の物体に2[m/s] の初速度を与 えたところ一定の動摩擦力を受けて、 4 [m] すべって静止した。 ① 物体がはじめにもっていた運動エネルギーを求めよ。 ② 静止するまでに、物体にはたらく動摩擦力を求めよ。 ③物体にはたらく垂直抗力のした仕事を求めよ。 (2) なめらかな水平面ABと曲面BC (BC間の高さ 0.4[m]) が続いている。 0.4m Aにばね定数 9.8 [N/m] のばねをつけ、 その他端に 0.01[kg]の小球を おき、0.02[m]縮めた。 A ① このとき、 ばねに蓄えられる弾性エネルギーを求めよ。 ②小球から手を離したところ、Bの方向に小球が飛び出した。Bにおいて小球が蓄えている運動エネ ルギーを求めよ。 ③小球はBを通る水平面から何[m]の高さまで上がるか求めよ。 ④ ばねを0.1 [m] 縮めて離すと、小球はCから飛び出した。 このときの小球の速さはいくらか求めよ。 14m

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物理 高校生

なんの公式を使ったらいいのか分からないので解く過程を教えてください。

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) 右の図は一直線上を走る電車のv-tグラフである ①t=10[s] での加速度の大きさを求めよ 40 ②0~20 [s] までに電車が進んだ距離を求めよ [m/s] 21 ③0~100 [s]までに電車が進んだ距離を求めよ 100円 20 40 60 時間t[s] (2) エレベーターが1階から上向きに動き出した。 初めの 5[s]間は 1.2 [m/s ]の一定の加速度で動き、 次の20 [s]間は一定の速さで動き、その後、 6[s] 間は一定の加速度で減速して止まった。 ①エレベーターの速さの最大値を求めよ ②最後の 6[s]間の加速度を求めよ ③エレベーターは動き出してから止まるまで何[m] 上昇したか求めよ Dia (3) 水面からの高さが19.6[m]の所から小石を自由落下させた。 ① 小石が水面に達するまでの時間を 求めよ。 また、 ② 水面に達したときの物体の速さを求めよ。 (4) ある高さから、ある速さで鉛直下向きに物体を投げ下ろしところ、 2 [s] 後地面に達した。 物体が地面 に到着する直前の速さが 24.5[m/s]であったとき、①物体の初速度の大きさを求めよ。 また、②物体 を投げ下ろした点の高さを求めよ。 (5) 物体を地面から鉛直上方に 19.6[m/s]で投げ上げた。 ①最高点に到達するまでの時間を求めよ。 また② [m]の高さまで物体は上昇するだろうか。 さらに、 ③ 投げ上げてから地面に戻ってくるまで の時間、④そのときの物体の速度を求めよ。 (6) 最初、 0 点の位置にいた車が右図 v-tグラフのような運動をした。 時刻 t1 のときにQ点にいたとし て、時刻 t2のときは O,P,Q,Rのうちどの位置にいるか。 QR 5. 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) 物体を地面から鉛直上方にvo で投げ上げ、 最高点に到達し、 その後地面に戻った。 重力加速度の 大きさはgとする。 ① 最高点までの時間、 その高さ、 最高点における加速度の向きを求めよ。 ②投げ上げてから地面に戻ってくるまでの時間を求めよ。 ③ 地面につく直前の物体の速度を与えられた記号で求めよ。 位置

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物理 高校生

問4と問5の解き方がよくわかりません。 教えてください。

図1のようにx軸上の点A(a, 0, 0)に正の点電荷+2Qが, 点B(-α, 0, 0) に負の点 電荷Qが固定されている。 以下の問いに答えよ。 ただしα は正の定数, クーロンの法則の 比例定数をk, 電位は無限遠を0とする。 重力の影響, 空気抵抗, 摩擦は無視してよい。 B(-Q) A(+2Q) -a a 20 図 1 (1) x軸上の電場は位置により異なる。 電場の向きがx軸上で正になる区間と, 負になる区間 をそれぞれ求めよ (ただし, 点電荷のあるx=-a と x = a については考えなくてよい)。 また, x軸上で電場の強さが0になる x座標を求めよ。 (2) x軸上での電位Vxを位置xの関数として表せ(絶対値を用いて1つの式で表すこと)。 ま た, そのグラフの概形を解答用紙の所定の部分に描き, Vx=0 となるx座標と, 極値があれ ば極値のx座標を求めよ。 (3) xy平面上で電位が0となる図形の式を求め, そのグラフを解答用紙の所定の部分に描け。 (4) yz 平面上の任意の点(0, y, z) での電位を表す式 Vyを求めよ。 またyz 平面上での等 電位線として,最も適切な概略図を次の(ア)~ (カ)から選び,記号で答えよ。ただし,隣り合う 等電位線の電位差は一定であるとする。 (7) (ウ) 20 201 2a a y -2a - a Hoa 2a 2aa0 a a- -2a -2a (カ) 2a -20 a -2a- 2a 2a (オ) (エ) ·a -2aa0 Attany Hy 2a a 2a 2a 2a a -2a- (5) x軸上で,負方向に十分離れた位置に, 質量がm, 大きさがgで符号が分からない点電荷 Pを置いたところ, Pは原点Oに向かって動きはじめた。 Pはx軸上だけを動くものとする。 (a) 点電荷Pの符号を答えよ。 (b) 点電荷Pはどこまで原点Oに近づくか。 そのx座標を答えよ。 (c) 点電荷Pが動きはじめてから, 原点Oに最も近づくまでの間の, 速さが最大になる x 座標と, 速さの最大値を求めよ。 -2a-a a 2a a a

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