Physics
มัธยมปลาย
答えが何をやっているかわからないので教えてください
19 〈自由落下運動と鉛直投げ上げ運動〉 (2013 センター試験 改)
図のように,高さんの位置から小物体Aを静かにはなすと同時に、地面から小物
体Bを鉛直に速さで投げ上げたところ, 2つの小物体は同時に地面に到達した。
”を表す式を求めよ。 ただし、 2つの小物体は同一鉛直線上にないものとし、重
力加速度の大きさをg とする。
22
A
V
[s] 後に, 小球Aと小球Bは地面から
h〔m〕 の高さですれ違うものとする。
Aの落下距離は (78.4-h) 〔m〕 となるので,自
h = 91²
1
「y=1/2gf」に代入して
(mo) ( (m) orxQF-
10.0
由落下運動の変位と時間の関係式「y=1/290」
mo
時間について変形して
に代入して
t² =
2h fis
78.4-h=
×9.80×2..①
2h
t =
......①
小球Bは,鉛直投げ上げ運動の変位と時間の関
g
of ge
係式 「y=vot-1/23gt2」に代入して
11
h=39.2xt- ×9.80×2....②
①+②より
78.4 = 39.2xt
t=2.00 [s]
2
②に代入して、すれ違う高さん 〔m〕 を求める。
h = 39.2×2.00-- - x 9.80 × 2.002
小物体Bは鉛直投げ上げ運動をして, 時間後に
地面に落下する。 鉛直投げ上げ運動の変位と時間
の関係式 「y=vot-1/2gt2」に代入する。地面の
高さはy=0であるので
1
0 = vt-gt²
”について変形して
vt=
v =
1
2912
=78.4-19.6=58.8 [m]
答 58.8m
(2) 小球Aの速度を vA [m/s] として, 自由落下
運動の速度と時間の関係式 「v=gt」 に
BON
①を代入して
v =
2h
g
gh
120&A
t = 2.00 〔s〕 を代入する。 10
UA =9.80×2.00=19.6[m/s]
A: 19.6m/s, 下向き
小球Bの速度を up 〔m/s] として 鉛直投げ上
運動の速度と時間の関係式 「v=vo-gt」に
t=2.00 〔s〕 を代入する。
@v=39.2 -9.80 × 2.00=19.6 [m/s]
答 B:19.6m/s, 上向き
(3) 小球Bが地面に戻ってくる時刻 [s] を求め
る。 鉛直投げ上げ運動の変位と時間の関係式
「y=vot-1/gt2」に地面の位置 y = 0[m]を代
入する 10.8=
大
0=39.2xt- ×9.80×2
0=f(8-t)
2
t = 0, 8.00 (s)
AGUISTICS
KO
lgh
答
2
4 力の表し方
<p.18 >
ポイントチェック博
1 [W=mg] &
答 9.8 × 10°N
100×9.8 = 9.8 × 10° 〔N〕
②2 質量をm[kg] とすると, 「W=mg」より
49=mx9.8
49 = 5.0 (kg) 5.0kg
m =
9.8
4.0cm = 0
3 ばね定数をk 〔N/m〕 とする。 4.0cm=0.040m
なので, 「F=kx」 より
10=kx0.040
HOL
k =
10
0.040
2.5×102 〔N/m〕
f=0 〔s〕 は, 小球の運動の開始時刻なので不適。
また,小球どうしがすれ違うのは投げ上げてか
ら200秒後なので,
2.5× 10°N/m
8.00-2.00 = 6.00 (s)
簪 6.00秒後
19. 小物体Aが地面に落下するまでの時間をす
る。 自由落下運動の変位と時間の関係式
4 10g=10×10-3kg = 1.0×10-2kgなので,おも
りにかかる重力の大きさは 「W=mg」より
W = 1.0 x 102 x 9.8=9.8×10 〔N〕
ばねの伸びをx[m] とする。 ばねの弾性力の大
きさがおもりにかかる重力の大きさと等しいので,
「F=kx」より
検査
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