Physics
มัธยมปลาย
(5)の問題ですが、v=rωを使うと②が出てきたのですが、答えは力学的エネルギー保存を用いて③でした。v=rωを使うとダメな理由を教えてください、お願いします。
000000000
日本大学全学部 2018年度 物理 第1問
I
図1に示すように,天井に自然長1の軽いばねを固定して, その下端に質量 m の小物体を取
り付けるとバネはdだけ伸びてつり合った。この小物体の鉛直真下から質量2mの小球を鉛直
上向きに打ち出したところ, 小物体と衝突直前の小球の速さは めであった。小物体と小球の衝
突は反発係数1の完全弾性衝突であり, 衝突後, 小物体は振幅3d の単振動をはじめた。 重力加
速度の大きさをgとする。また, 空気抵抗および, 衝突時の重力の影響は無視できるものと
し,小物体,小球は同一鉛直線上で運動を行うものとする。
X= 31
uf
1+d
小物体
Ve
m ミー
次の各問いについて, それぞれの解答群の中から最も適切なものを一つ選び,解答欄の数字にマー
クしなさい。
(1) 衝突後の小物体の単振動の周期を求めよ。
口の解答群
3d
2元
2元 3d
の/2元
g
g
の
3Vg
/3g
g
2π
|3g
2π
2元
d
3V d
(2) 衝突直後の小物体の速さを求めよ。
2]の解答群
2
Vgd
0
3
3gd
3
Vgd
3gd
3Vgd
6 33gd
(3)衝突直前の小球の速さ を求めよ。
3
3の解答群
0
- 1
の
2
20
の
1一2 4 _3
次に、図2のように,図1と同じばねを用いて、 振幅3d の単振動をしている小物体の鉛国具
下から質量2m の弾丸を鉛直上向きに打ち出したところ、小物体が単振動の最下点に米たちよ
うどその瞬間に反発係数0の完全非弾性衝突をし、その後、小物体と弾丸は一体となって、衝突
前の小物体の単振動の振幅とは異なる振幅の単振動をはじめた。小物体に衝突する直前の弾丸の
速さは、3gd であった。ただし,小物体,弾丸は同一鉛直線上で運動を行うものとする。
I
3d
3d
小物体
弾丸
図2
(4)小物体と弾丸が一体となった直後の速さを求めよ。
1の解答群
4
4
2/gd
3
1gd
Vgd
0
3
2,3gd
3
3gd
3gd
3
(5) 小物体と弾丸が一体となった後の単振動の振幅を求めよ。 ■ 5
5
の解答群
2d
5d
0 /2d
2/3d
13d
④ /10d
の
คำตอบ
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