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物理 高校生

ア~エに入る式の求め方教えてください

基本例題 21 糸でつながれた2物体の運動 質量Mの物体Pを滑らかで水平な机の上に置き, 物体に軽い糸を付けた。 そして, 机の端に固定した軽 い滑車を通して他端に質量mのおもり Q をつるして 手ばなした (図1)。 以下, AさんとBさんの会話の 空欄①~④には語群から適語を選び, (ア) (オ)に は適当な式を入れよ。 重力加速度の大きさをg とする。 図1 A:物体の運動は、 まず物体にはたらく力の図示から だね。 軽い糸は滑車にかかっていない部分と滑車 にかかっている部分で3分割してあるよ (糸 I, 糸ⅡI, 糸ⅢI)。 P B: 物体PとおもりQに重力以外の力がはたらくのは, 2物体が接触しているところだから,図2の○を作 用点として力がはたらくことになるね。 糸ⅡIの両 図2 端はそれぞれ糸 I, 糸ⅢIと接触し, 糸ⅡIの真ん中 にある○は,滑車と接触している代表点を示しているよ。 A:Pにはたらく ( ① ) と ( ② ) はつり合っているから,Pにはたらく (③)でPは水平方向に加速度運動することになるね。 (③)の大きさ を T, 加速度の大きさをαとして, Pの運動方程式を書くと (ア) … (i) となるよ。 糸Iの運動方程式はどうなるんだろう。 B: 糸Iの左側にはたらく力は ( ③ ) と ( ④ ) の関係にあるから, その大 きさはTで,糸Iの右側にはたらく力の大きさをTとして糸Iの運動方程式 を考えると・・・ああ、そうか! 糸Iは軽い糸だから質量0と考えると運動方 程式は,0×α = (イ)となって, T' = Tになるんだね。 A: 定滑車は糸に沿った方向にはたらく力について, その大きさは変えずに,向き だけを変えるはたらきをもつから, 糸ⅡIの両端にはたらく力は糸 I での考察と 同じで等しくなるね。 でも, 糸ⅡIの両端にはたらく2力だけでは力はつり合わ ないよ。 B:ほら,滑車から受ける力があるじゃない。 滑車から受ける力の大きさをTで表 すと, となって, 糸ⅡIの両端にはたらく2力とつり合うよ。 A : 本当だ! おもりQの運動方程式は, ( ) ….. (ii) になるから, (i), (i) 式から加速度の大きさを求めると, (オ)になるんだね。 【語群】 重力, 垂直抗力, 張力, つり合いの2力、 作用・反作用の2力 M 物体 P T 糸 Ⅰ 滑車 滑車 おもり Q m 糸 ⅡI og 糸Ⅲ

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理科 中学生

中学の理科問題集の事についてです。 基礎→標準→応用→発展のようにレベルがどんどん上がっていく問題集ってありますか? 例えばこの写真のようなものです。

26 1 <2力のつり合い〉 次の問いに答えなさい。 (1) 1枚の板にばねばかりを2つつけ、左右に引いたところ, 図1のようになって静止した。 ① このとき、板を左に引く力 F1 が2Nだった。 右に引 くカF は何Nか。 ( 2N J ② 図1のように、物体に2つの力がはたらいていて, 物体が静止しているとき、 2つの力の関 係はどうなっているというか。 [つりあっている] 物体B 机 (2) 右の図2で物体 A, B が静止している。 図2 物体にはたらく力 ① ② は何という力か。 それぞれ書きなさい。 DI 垂直抗力] ②摩擦力 ] ① Fl イヤー X 7 F 基本問題 F₂ H 2 〈力の合成〉 次の①~③の図に F」 と F2 の合力 F を作図しなさい。 また, 合力の大きさも求め なさい。 ただし、1目もりは2N を表すものとする。 Y E ① 図1 物体A DI 4N 3 力の分解〉 次の ①, ② の力Fと③の重力をX, Y 方向に分解しなさい。 ① ② 4 〈作用・反作用〉 Aさんがローラースケートに乗って壁 を押した。 矢印はAさんが壁を押す力を表している。 (1) Aさんが壁から受ける力を作図しなさい。 (2) Aさんが壁を押す力を作用というとき, (1)で作図した 力を何というか。 [ ] 重力 ② F₁ 板 04 物体Bを 引く力 1 @1 /ON 1 31/0N } 5 <2力のつり合い し、そのひもをふらつるしたときにはたらくいろいろな力を模式的 に表したものである。これについて,次の問いに答えなさい。 ただし、 ひもの重さは考えなくてもよいものとする。 (1) おもりにはたらく重力を表す矢印は, ア~オのどれか。 [ 右の図は, おもりをひもにつる よぼし合う力〉 (2) つり合っている2 力は, ア~オのどれとどれか。 2組選びなさい。 (ウェオ アニエ】 ( 8 作用と反作用の関係にある2力は,⑦~オのどれとどれか。 2組選 びなさい。 [ ] 6 〈浮力〉 空気中でばねばかりにつるすと8N を示 す直方体がある。 この物体を図1のようにすべて水 の中に入るようにしてばねばかりの目もりを読むと 5N であった。 (1) 図1で物体にはたらく浮力の大きさは何Nか。 [ 3N 1 (2) 図2のように物体とばねばかりを結ぶ糸を切っ た。 物体は、図2の⑦ のどちらに動くか。 ( ] 図1 オコ 図1 図2 40 60*60° 〒11 刀のつり合い 93 (2) 図2で手が引く力 F2 の大きさは何Nか。 (図3を用いてもよい。) おもり 図2 @ 7 <3力のつり合い〉 右の 図12は質量5kg のバケ ツを2人で持ち上げ静止し た2通りの状態を表してい る。 質量100gの物体には たらく重力を IN として, 次の問いに答えなさい。 (1) 図 1,2で手が引く力 F1 と F の大小関係はどうなるか。 等号・不等号を用いて表しなさい。 [ Fi < F₂ .] ひも 図3 山口 ① 6 (50N ] 8 〈小問集合〉 次の問いに答えなさい。 (1) 2つの力がつり合うときの条件を3つ書きなさい。 (2つの力の大きさが同じ向きが逆 (2) 1つの物体にはたらく2つの力を合成した力を何というか。 (3) 1つの力をいくつかに分けることを力の何というか。 (4) 1つの力を2つに分けたときの力を, はじめの1つの力の何というか。 分力 (5) 水中にある物体にはたらく重力をW, この物体にはたらく浮力をFとした場合、 物体が浮き 上がるのはWとFの大きさがどのような関係のときか。 等号・不等号を用いて表しなさい。 WF J 〕〔2が一直線上にある } ]

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