志望校の過去問です。解答が掲載されておらず困っています。また、自分なりに解いては見たのですが、合っている自信がありません。解答と解説お願いします。

問2 図に示すように,物体Qをばねで水平に射出して,面 ABC にそって移動させる。 面 AB は十分に長い水平面と斜面をつなげたなめらかな面であり, 面BCはあらい水 平面である。また, 面 BC は面 AB の水平面よりHだけ高い位置にある。このとき, 以下の(1)~(4) に答えよ。 ただし, それぞれの面はなめらかにつながっているものと し,重力加速度の大きさをgとする。 また, 運動の際の空気抵抗は考慮しなくてよい。 Ima A B H 1) ばね定数kの軽いばねには質量mの物体Pが取り付けられており, 質量Mの物体 Qを物体Pに押し付けながらばねを自然長から水平にdだけ縮めた。 その位置で 静かに手を放すと, ばねが自然長に戻った時に物体Qは物体P から離れた。この ときの物体Qの速さを求めよ。 (2) 物体Qが物体Pから離れた後に生じるばねの最大の伸びを求めよ。 (3) 物体Q が面 AB の斜面をすべり上がってB点に到達するために必要な, ばねの縮 みd の最小値を求めよ。 ただし, 物体Qは途中で面AB からはなれることはない ものとする。 (4) 物体Qは面 AB の斜面をすべり上がり, あらい面 BC を距離Lだけ移動し, 停止 した。物体Qと面BC の間の動摩擦係数を求めよ。

僕はウを加速度と書いてしまいましたが 答えはウは静止摩擦力でした 静止摩擦力と加速度の判別やなぜ静止摩擦力になるのかを教えてください

1 次の文章中の空欄 (ア), (ウ), (オ) を語句で、(イ), (), (カ)~(コ) を数式または数値で埋 めよ。 雪道でカーブを曲がる際, 自動車が横すべりしないためには自動車の速さをどの程度に 抑える必要があるのか検討しよう。 図1のように半径rのカーブを速さで等速円運動を している質量mの自動車を考える。 重力加速度の大きさ をg, タイヤと雪面との静止摩擦係数をμとする。 空気 の抵抗はないものとする。 ここで, 自動車といっしょに運動している観測者の立 場で考える。図2のように, 自動車にはたらく力は4つ あり,まず,鉛直下向きにアがイの大きさで はたらく。 鉛直上向きにはたらく垂直抗力の大きさは N とする。 カーブの中心に向かう向心力としてウが最 大でエの大きさではたらく。 また, カーブの中心か カーブの 中心方向 図1 Am 2 図2 m 自動車 垂直抗力 N 鉛直方向 ら遠ざかる向きに慣性力としてオがカの大きさではたらく。 鉛直方向の力を考えると (ア) と垂直抗力がつりあうことにより等式 キが成立する。 また, カープの中心方向の力を考えると、 自動車が横すべりしないためには, (カ) は (エ) をこえないということから, 不等式 が成立する。 VI/Vee, これらの式から, 横すべりしない最大の速さは、μ,g,rを用いてケと導かれ る。具体例として, p=0.10,g=9.8m/s2,r=50m とすると, はコ(m/s) とな る。ただし, 有効数字2桁で求めよ。

この問題では、V=Vo+atなど等加速度直線運動の公式を一切使っていませんよね？公式を使う問題と使わない問題に違いなどはあるのでしょうか？

3 静水なら速さで進む船がある。この船が流速 1/20の川を上り下り しての距離を往復するのに要する時間tを求めよ。 また,川の流れ に垂直に横断しての距離を往復するのに要する時間tを求めよ。 次に、川に沿い, 上流に向かって速さで走る自転車がある。 下流 に向かって進む船との距離をLとすると,出会うまでの時間tを, 相 対速度を考えることにより求めよ。 (東京海洋大)

問題文の「一定の速さで」は8秒間だけのことだと思っていたのですが、なぜ最初の6秒間にも、８秒後の場合にも使うことができるのですが？

2基高さ144mの高層ビルの屋上までエレベーターで昇った。 はじ め地上で静止していたエレベーターは,最初の6秒間は一定の加速度 α で、次の8秒間は一定の速さで上昇して高さ99m まで達し, あとは一 定の加速度で減速しながら上昇して屋上に着いた。 (1) 最初の6秒までのエレベーターの高さと速さを, α と出発か らの時間tを用いてそれぞれ文字式で表せ。 (2) 加速度αはいくらか。 (3) 一定の速さで上昇した距離はいくらか。 (4) 減速のときの加速度はいくらか。 上向きを正として答えよ。 (5) エレベーターは地上から屋上まで昇るのに全部でどれだけの時間を 要したか。 (大阪電通大)

赤丸の問題が分かりません。答えはm=2です。 私はΔl=3√3d/2(=定数)であることから714(m+1/2)=429(m+3/2)と立式したのですが、答えが求まりませんでした。

薄膜における光の干渉は, シャボン玉の色付きなどに見られる身近な現象であるとともに、 膜厚計測など工学的にも重要な現象である。 図1のように, 屈折率 n, 厚さdの透明なフィ ルムに対して,入射角 Q1で波長の単色平面波の光が入射する場合を考える.ただし 262 n> 1 とし,nは波長によらず一定とする. 経路 Ⅰ 経路ⅡI 日 2 B 図 1 C 検出器 BY フィルム 0JJS bar ASTRO AR TEKS TERRES OD TUALE (い)の [1] 下記の経路I, 経路ⅡI を進む光について考える. フィルム周囲の媒質は屈折率 1.00 の空気とする. 以下の問いに答えよ. 経路 Ⅰ : 点Aで屈折し, 点 B で反射し、点Cで屈折して点Dに達する経路 経路ⅡI: 点A'を通り, 点Cで反射し、 点Dに達する経路 (1)経路Iの点Aで屈折した光は,屈折角 62 の方向に進んだ. sing を n, Q を用い て表せ. (2) 経路Iの各点 A, B, C および経路ⅡIの点Cを光が通過する前後における波長および 位相の変化について,最も適切な選択肢を以下の①~⑥の中から選べ.同じ選択肢を複 数回選択してもよい。 波長は長くなり, 位相は変わらない. (2) 波長は長くなり,位相は 180° ずれる . (3) 波長は変わらず、 位相も変わらない. (4) 波長は変わらず, 位相は 180° ずれる . (5) 波長は短くなり, 位相は変わらない. (6) 波長は短くなり,位相は180° ずれる.

（２）の問題で水平方向の運動量保存の式と力学的エネルギー保存の式を立てますが、運動量の方は水平方向の速度で、一般的に運動エネルギーは水平方向に限らない思うのですが、この場合なぜ水平方向の速度しかないとわかるのでしょうか？ 小球がAにあるときどちらも水平方向にしか運動していな... 続きを読む

195. 台と小球の運動■ 図のように なめらかな曲面 水平面, 鉛直な壁Wをもつ質量Mの台が、摩擦のな い床の上に置かれている。 台上の点Pから,質量mの 小球を静かにすべらせた。 壁Wと小球の間の反発係 数をe(0<e<1), 点Pの水平面AB からの高さをん, 重力加速度の大きさをgとし, 速度はすべて床に対するものとして, 右向きを正とす (1) 小球と台が運動している間, 小球と台の運動量の水平成分の和を求めよ。 (2) 小球が最初に点Aを通過するときの小球の速度と台の速度Vを求めよ。 (3) 小球が壁Wと最初に衝突した直後の, 小球の速度がと台の速度V′ を求めよ。 (4) 衝突後,小球が達する最高点の水平面ABからの高さんを求めよ。 (17. 兵庫県立大 h OP A B 1

この解き方合ってますか？

66 質量mの小球Pが速さで滑らかな面に垂直に衝突し た。 面から受けた力積の大きさはいくらか。 反発係数をe とする。 67 P が速さで魚の m u

Missのところについて質問です。 ボールがバットにFの力を受けているから、 バットが受けた力F'は F+F'=0よりF'=-Fということですか？

VI 運動量 力積と運動量 運動量は質量と速度の積で,いわば 「運動の「勢い」を表す量だ。 同じ速度でもト ラックと人とでは勢いが違うというわけだ。 運動量を変えるためには力戸と時間 4t が必 要となる。 式にすれば 力積=運動量の変化 Fat=mv-mo 注目物体の 運動量変化 [kg・m/s] 注目物体が 受けた力積 [N.s〕 物理 - VI 運動量 ちょっと一言 時間 4tの間に力の大きさが変化 している場合は,力の平均値F を用いれ ばよい。 つまり 4tは微小時間と限る必要 F はないということ｡ F [4t [s] 間の接触 m v * カ FAt, ひ mo りきせき これは運動方程式から導かれる1つの定理。 まず, ベクトルの関係であ ることをしっかり押さえておこう。 力積 4t は力の向き、運動量mv は速度の向きをもったベクトルだ。 4t At ※ md =戸に,この定義 d=4v を代入して整理すれば導ける。 なお, 力積は [N･s〕, 運動量は 〔kg・m/s〕で扱うが、 両者は同じ単位。 [N]=[kg・m/s2〕 (忘れたらF=ma から確認) だからだ。 -4t 57 ⑩m Miss 上の図で, バットが受けた力は? mv-mと答えてしまっ てはダメ。 バットが受けた力は作用・反作用の法則よりとは逆向きの 一戸のはずだ。だから, - (ボールが受けた力積) として求めることになる。 上で, “注目物体”と修飾語をつけたのはこのためだ。 面積 力積 ! 同じ面積 →時間

解説がとても長くて分かりづらかったのですが、 結局、浮力（上向き）がどこでも変わらないけれど、 より深くへ物体が行くことで水圧が大きくなって、 重力（下向き）の力が浮力よりも大きくなるということですか？

25 水中で,空気を含んだ容器が静止している。 この 容器を下へ押し下げ静かに放すと, 上昇するか,下 降するか、 そこで静止するか。 気体の体積は圧力が 増すと減少する。 温度は一定とする。 水 空気

この問題の(1)で、答えはa=2bなのですが、計算してもmbgが消えません。解説とともに(1)だけお願いします。

① 運動の法則 :「例としての等加速度運動」 「運動量変化=力積」「力学的エネルギー変化=非保存力のする仕事」 図のように、なめらかな水平面上に質量Mの台車Pが置かれ､Pの水平な上面に質量mの物体Aが固 定して置かれ、軽い動滑車 K, を介して軽い糸LでPの左側にある突起部につながれている。 動滑車K, は軽い定滑車 K, を介して軽い系L 質量 mgの物体Bとつながれている。 台車Pの右側面 S, は鉛直で 物体B は S に接触していて、Bが運動するときは S, に接触したまま鉛直下向きにすべり降りる。L は 水平を保ち, 物体 A,Bが運動するときも水平が保たれる. 運動は物体A, B を含む同一鉛直面内で生 じ,動滑車 K, が定滑車 K, に衝突することはない 物体A,Bの大きさは無視でき、 また、摩擦、空気抵 抗もすべて無視できるものとし、重力加速度の大きさを」 とする。 K₁ 外 水平面 突起部 S2 A 台車P Lag K2 B S₁ 台車Pの左側面 S2 に水平右向きの外力を加えてPが動かないようにし、 物体Aの固定を解除する、 (1) 物体Aの加速度の大きさをα 物体Bの加速度の大きさをbとする. aとbの関係を書け、 (2) 物体Aの加速度の大きさはいくらか. (3) 台車の左側面 S2 に水平右向きに加えている外力の大きさをFとする. F はいくらか､ (4)Pに対して A,Bが静止するように、軽いピン (外部からリモコンで外せる)で一時的に固定し、Pに 水平右向きの力積を加え初速Vを与えたはいくらか.その後,A,Bの固定を静かに外すと同時