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理科 中学生

3の問6の解き方を教えてください

3 仕事とエネルギーについて調べるため、次の実験を行った。 ただし、100gの物体にはたらく力 の大きさをINとして、滑車や糸の重さや摩擦力は考えないものとする。これも 以下の各問に 図のように、モーターACや滑車、 斜面を使って、質量が600gのおもりXを床から 2mの高さまで引き上げた。ただし、モーターA,B,Cの糸を巻き取る速さはすべて同じである。 Ⅱ モーターAでおもりを直接引き上げた。 図] モーターBで動滑車と定滑車を組み合わせて引き上げた。このとき、モーターBがおもりを引 き上げたときの仕事率は6Wであった。 [3] モーターCで摩擦のない斜面を使って引き上げた。 2 ③3 ON モーターA A125 2mn ( 床 おもり× & 定滑車 * 動 モーターB モーターC 2m 3m おもり [X J NTM イ運動エネルギー V NTM 問1 実験ので、モーターAがおもり X を引き上げたときの仕事は何Jか, 求めなさい。 問2 実験の②モーターBがおもり X を引き上げたときと、口でモーターAがおもり Xを直接引き上 げたときとを比べると, モーターBが糸を引く力と糸を引いた距離は,それぞれモーターAの何倍 になったか。 それぞれ適切な数値を書きなさい。 -3- 12 問3 道具の重さや摩擦を考えないとき, 道具を使っても仕事の大きさが変わらないことを何というか、 書きなさい。 2 問4 実験の図で、モーターBがおもりXを引き上げたときの仕事率が6Wであるとき, かかった時間 は何秒か 求めなさい。 問5 実験の③モーターCがおもりXを斜面にそって, 床から2mの高さまで引き上げるとき, 糸 を引く力は何Nか, 求めなさい。 問6 実験の図で、モーターCがおもり X を引き上げたときの仕事率は何Wか, 求めなさい。 8 問7 実験ので、おもりXを床から2mの高さまで引き上げ, 静止させてから糸を切り, 落下させた ときに増加していくエネルギーとして適切なものを、次のア~ウから1つ選び、 その符号を書きな さい。 ア 位置エネルギー ウ力学的エネルギー 0.3

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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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理科 中学生

問2の⑵、b の問題です。 仕事の大きさは、道具を使っても使わなくても変わらない、(仕事の原理)というものがあるので、bの答えは1倍になると思っていたのですが、答えには1.2倍と書いてありました。解説おねがいします🙇

7 いろいろな方法で物体を持ち上げたときの仕事について調べる実 験を行った。 図1のように、質量600gの物体Xを床から20cmの高 さまで持ち上げた。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大 きさを1Nとし、ばねばかりとひもの質量ばねばかりのばねやひ もの伸び,およびひもと滑車の摩擦は考えないものとする。 1 図1 問2 次に、 定滑車1つと,回転部分が2つついている質量120gの動 滑車Pを用いた図2の方法で,物体Xを床から20cmの高さまで持ち 上げた。 下の 内は,図2の方法で物体Xを床から20cmの高さま で持ち上げたときの仕事の大きさとばねばかりの値についてまと めた内容の一部である。 下の□内は、図1のとき、物体Xにした仕事についてまとめた内 容の一部である。 日本 図1のように物体Xを床から20cmの高さまで持ち上げるとき,物体Xにはたらく (①)に逆 らって物体Xを持ち上げるため、(①) ②(ア同じ向き イ反対向き)の,上向きの力を 加え続ける必要がある。 図1で、物体Xを床から20cmの高さまで持ち上げたときの仕事は (③) である。 (2) 文中の (③) に入る仕事の大きさを書け。 なお、単位も正しく記入すること。 図2でひもをⓐ (ア 60 イ 80 ウ100エ 120) cm 引くと, 物体Xを床から20cmの高さまで持ち上げることができた。このと きの仕事の大きさは,図1で物体Xを床から20cmの高さまで持ち 上げたときの仕事の大きさの (⑥) 倍であった。また,このときの ばねばかりの値は,図1で物体Xを床から20cmの高さまで持ち上 げたときのばねばかりの値の (ⓒ) 倍であった。 (1) 文中の②の( )内から,適切な数値を選び,記号を書け。 (2) 文中の (⑥), (ⓒ) , それぞれ適切な数値を書け。 ひも 図2 (1) 文中の(①) に,適切な語句を入れよ。 また、②の()内から, 適切な語句を選び,記号 を書け。 ばねばかり ばねばかり 床 物体X (600g) 20cm 物体X ( 600g) 床 定滑車 ・ひも 動滑車P (120g)

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物理 高校生

この問題の(4)(5)で何故解説の図c、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか? 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

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理科 中学生

◽︎1(1)(2)(3)と◽︎2◽︎3を教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

実戦トレーニング 1 お急ぎ 物体の運動とエネルギーの関係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)~(3)の問いに答えなさい。 C 1,2 基準面 図2 【実験】図1のように、レールでつくったコースの上に、図2の速さ測定器と木片 を置いた。 質量 60gの小球Aを斜面上のXに置き,静かに手をはなした。 小球Aは, Xから転がり始め, レールが水平になったYを通過したあと, 速さ測定器をくぐって 木片にあたり、木片といっしょに動いてZで止まった。 Xの高さを変えて小球Aを転がし 小球Aが木片にあたる直前の速さと,小球Aが あたった木片の移動距離を測定した。 表1は, この結果をまとめたものである。 図1 小球A 高さ 表1 X 速さ測定器 Xの高さ[cm〕 小球Aの速さ [m/秒〕 木片の移動距離[cm] レール Xの高さ[cm] 小球Bの速さ 〔m/秒] 木片の移動距離 [cm] 5 小球が通過する 0.8 8.2 5 速さ測定器 0.8 Y 2.7 10 1.1 16.4 10 1.1 15 5.5 1.4 24.6 15 木片 1.4 8.2 20 1.6 32.8 20 解答・解説は別冊2ページ 移動距離 木片 【実験2】 小球Aと大きさが同じで,質量が20gの小球Bを使い, 実験1と同じ操作 をしたところ、小球Bは木片にあたり, 木片といっしょに動いて止まった。 Xの高さ を変えて小球Bを転がし 小球Bが木片にあたる直前の速さと, 小球Bがあたった木 片の移動距離を測定した。 表2は、この結果をまとめたものである。 表2 1.6 10.9 25 木片はレールを またぐように置く 1.8 41.0 25 30 1.8 13.7 (千葉県) Z 木片 2.0 49.2 30 物理分野 2.0 16.4 1仕事とエネルギー 実戦トレーニング (1) 実験1で 小球Aを基準面から高さ30cmのXまで持ち上げたときの仕事の大き さは何Jか。次のア~エのうちから最も適当なものを1つ選び, その符号を書き なさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とする。 ア. 0.02 J イ.0.18 J ウ.2J I. 18 J [

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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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