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理科 中学生

4番教えて頂きたいです

た。 選 かっしゃ 5 力のつり合いと、 仕事とエネルギーについて調べるため、 次の実験1, 2 を行いました。 これ に関して、あとの (1)~(4)の問いに答えなさい。 ただし, 滑車およびばねの質量, ひもの質量およ しゃめん ま さつ びのび縮みは考えないものとし、物体と斜面の間の摩擦、ひもと滑車の間の摩擦, 空気抵抗はな いものとします。また,質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1とします。 Ema 表 一木 アーエの 40 km 実験 1 質量が等しく,ともに2kgの物体Aと物体Bをひもでつなぎ,そのひもを滑車にかけ,物 体Aを斜面上に置いた。静かに手をはなしたところ,物体A,Bがゆっくり動きだしたので, 図1のように、物体A,Bが床から同じ高さになるように,物体Bを手で支えた。その後, ひもを切ると同時に物体Bから手をはなし,物体A,Bの運動のようすを調べた。 SUSPENDIS 0.9 m SOXO 滑車、 物体B AD の 物体 A, B の高さ 加えた力の大きさ 〔N〕 0 1xd 長さ(cm) 15 図28は同日 18 Pal それぞれであり O MEIRELAY SUFIT (0.9mページ)をもとに、 JÕUX ESTRE して最も相当なものを、次のア Plum 120km ―ひも ばね 1.2m 表 ひも 付き( 実験 2 の跡 LAT たける ばねの一端と物体Cをひもでつなぎ, ばねの他端を手で持ち, ばねが斜面と平行になるよ うに,実験1で用いた斜面上に物体Cを置いたところ, ばねののびは6cmであった。 次に, ばねを手で引き, 物体Cを斜面に沿ってゆっくり0.5m引き上げ 図2の位置で静止させた。 JUB 物体Cが移動している間, ばねののびは, つねに6cmであった。 図 使用したばねは、ばねに加えた力の大きさとばねの長さの関係が表のとおりである。 16 17 18 13 4 5 6 物体 C 1.5m 物体A 斜面 1.2m 2020年 理科 (21) 1.5m 移動距離 0.5m 水平な床 7 8 19_ 20 21 22 23 SUJJAN>a てい Il x 05 9 24

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物理 高校生

運動エネルギーについての質問です。ケ、コがこのような答えになる理由がわからないです。ケは1/2mu^2+fdだと思いました。

108 第1章 力 学 20. 仕事と運動エネルギー 次の文章の空欄を適切に埋め、後の問に答えよ. mで大 水平面上に軸を定め, x=0の点をA点, x=d(d> 0) の点をB点とする. 質量 きさの無視できる物体Mを, æ 軸上で正の向きにすべらせる. B点までは, 水平面とMの間に は摩擦力がはたらかないでな滑らかにすべるが,B点から先は動摩擦係数μ がはたらく. 重力加速度の大きさをg とし, 動摩擦力の大きさは Mが停止するまで速さによら ず一定としよう. X 初めに, M を一定の速さ voでB点に向けてすべらせる. MはB点を通る瞬間から軸の負 (イ) (ア) の力を受けるので,B点から先では の向きに大きさ だけ後に= (ウ) したがって, MはB点を通過してから時間 する. 次に,” ですべっている M に, A点を通る瞬間からB点に達するまでの間,一定の大きさf (オ) の速さになり,その (キ) だけ後にx= の点で停止 の力をx軸の正の向きに加え続ける. このとき, MはB点で (カ) 後は減速を続け, B点を通過してから時間 する.したがって,Mが動摩擦力を受けてから停止するまでの距離は,f を加えなかったときよ り (ク) | 増加する .M の持つ運動エネルギーを E とし,E をxの関数として表すと,f を加えているとき, A点からB点までの間では, E = (ケ) B点から停止するまでの 間では,E= (コ) となる. 7-7-1 1 で表される動摩擦力 問 次の条件で,A点から M が停止する点までに, Mが持つ運動エネルギーを, f を加える場 合と加えない場合についての関数としてグラフに表せ.g=10m/s2 とする. 条件:d=50m, m=1000kg, vo=10m/s,μ = 0.2, f=1000N E[J] F (I) の加速度を持つ の点で停止

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物理 高校生

仕事とエネルギーについての問題です。 (キ)と(ク)がなんでこの答えになるのかがわかりません。計算過程と解説をどなたかお願いします。

【7】 ( 明治大) 次の文中の空欄 ( )に適する式を所定の欄に記入せよ。 また, をそれぞれの解答群から一つ選べ。 X 図のように, あらい斜面上に質量の無視できるばねがあり, その下端 Q が固定されている。このばねは 斜面に沿って伸縮できる。 ばねははじめ自然の長さであり、このときのばねの上端 P の位置を x=0とし の小物体を静かに置く。 物体と斜面の間の静止摩擦係数をμlo, 動摩擦係数をμ',重力加速度の大きさを て斜面に沿って軸をとり, 下向きを正とする。 x=0より斜面に沿って距離も上がった地点Rに質量m とする。以下では、ばねと斜面の間の摩擦を無視してよい。また物体の大きさも無視してよい。 0 x=0 ア R に最も適するもの (I) 斜面の傾斜角6が小さいとき, 物体は静止したままであった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大き イ さは ア である。 傾斜角をある角度より大きくしたところ、物体は斜面に沿って下降した。この 場合、斜面に沿った方向に物体が受ける力は,物体がばねに接触するまでは、 たがって、物体が斜面に沿ってLだけ下降して, ばねに接触する直前の速さVはウ で与えられる。 し である。 物体は、ばねと接した後, ばねと離れることなく運動し, ばねは最大d だけ縮んだ。 do だけ縮んだと きのばねの弾性エネルギー Ek は, ばね定数をkとするとE=(a)である。 物体が斜面に沿ってx=0か らx=d まで下降する間に重力が物体にした仕事はW= であり、摩擦力がした仕事は W2=オである。 ばねの弾性エネルギーEk, 接触する直前に物体のもっていた運動エネルギー 1 m2 の間には カ という関係式が成り立つ。 (ⅡI) 次に, 斜面の傾斜角9を0より大きいままにして, 物体をばねの上端 らだけ縮めてから静かに放す。 ここで物体が静止し続ける山の条件はキ である。 d がこの条件を 満たさず,物体が斜面を上がり始める場合を考えよう。物体はそのx座標がxになるところまで上がって いき, そこで速度がゼロになった。物体がx=dからx=xへ動いたときのばねの弾性エネルギーの変化と 重力による位置エネルギーの変化の和は、摩擦力がした仕事に等しい。。 このことを利用すればx = | であることが導かれる。 ク ばねを自然の長さか に連結し,

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