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物理 高校生

バネの問題で、(3)の問で、手を離したあと物体は床に沿って移動するのか、それとも空中に浮くのかどちらの動きをするのでしょうか?よろしくお願いします。

みに、 も出 別し 動方 バネ (2₁ 第三問 ( 30点) 図1のように, ばね定数が[N/m] のばねの右端を壁に固定し、 左端に軽い糸を取り付け, 滑らかに回る軽い滑車に通す。 糸の端に質量が [kg]の小球をつなぎ, 滑らかで水平な床 の上に置いたところ, 床から離れることなく静止した。 この状態で, 滑車から小球まで鉛直に伸 びる糸の長さは L [N/m], ばねの自然長からの伸びは[m]であった。鉛直下方にはたらく 重力加速度の大きさを g[m/s']とする。 ただし, 滑車や小球の大きさは十分に小さいと仮定す る。 床・ L 滑車 m 図 1 (1) 小球が床から受ける垂直抗力の大きさを求めなさい。 k mmmm (2) 床から離れないように小球を手で水平左向きにゆっくり移動させると, ばねの自然長か らの伸びが D [m] になった。 ただし, バネの左端は滑車よりも右側にあるものとする。 移動後 の糸の張力を求めなさい。 また,この移動の間に手が小球に行なった仕事を求めなさい。 (3) k=30N/m,m=0.30kg, L=30cm, d=3.0cm, D = 5.0cm である場合を考える。 問 2の状態から手を放したところ、小球が動き出した。 動き始めた小球が, 滑車の真下を水平右 向きに通過するときの速さを有効数字2桁で求めなさい。

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物理 高校生

力学的エネルギー保存則を使う問題で、(5)で最高点での速度が水平方向にしかかかっていないと思い、vcosαでやろうと思ったのですが、答えが合いませんでした。 どう考えればいいのでしょうか? よろしくお願いします

簡明で ってい 訓を使 「重 =] 第二問 ( 30点) 図1-1のような発射台から,図 1-2に示す操作によって、体積を無視できる質量 m[kg]の 小物体を打ち出す場合を考える。斜面は水平面に対して角度d[rad] だけ傾いている。重力加 速度の大きさは [m/s]である。 ばねは質量が無視でき, ばね定数は [N/m] である。 図1-1 に示すように,自然長のばねと小物体が接するときの小物体の位置を A, 小物体が打ち出さ れるときの位置をBとし、位置Aと位置Bの間の距離を4 [m]とする。 なお, 空気抵抗は無視 できるものとする。 ばね (自然長) 小物体 futur 斜面 wwww.. 10 1 位置 A lo 水平面 図1-1 図 1-2 位置B P はじめに,図 1-2の左図に示すように, 小物体が斜面上の位置Aから距離 [m]の位置に くるように、指でばねを押し縮めた。 (1) この状態で, ばねが有する弾性エネルギーを求めよ。 次に, 小物体から指を離すと, 小物体は斜面を登る向きに運動して, ばねから離れた。 (2) ばねを離れた直後の速度を求めよ。 (3) 小物体が位置 B に達するために必要なんの条件を求めなさい。 (4) 小物体が位置Bを通過するときの, 小物体の速さ vを求めよ。 (5) 小物体は位置 B で斜面から離れた。 物体が到達する最高点を、位置Aからの高さで表 せ(vを用いてよい)。

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物理 高校生

物理の力学の問題で、(3)なのですが、解答にあるAが衝突するまでのエネルギーの変化と仕事の関係式の立式がよく分かりません。 よろしくお願いします

合は採点対 図のように,おもりの入った容器 A が軽い定滑車を通して質量mの物体Bと伸びない軽い 糸でつながれている。 最初, 容器 A は水平面Qから高さんの位置に宙吊りの状態で静止し ており, 物体 B は粗い水平面P の上で静止していた。 その後, 物体Bが動き始めるまで, 容 器 Aの中のおもりの質量を少しずつゆっくりと増やしていった。重力加速度の大きさを g とす HO る。 ただし、物体B から定滑車までの距離はじゅうぶん長く、その間に張られた糸は容器 Aが 水平面 Q に達するまでは常に水平面Pと平行に保たれ, 容器 A が水平面 Q に達した後は 物体Bの運動に影響を与えない。 また, 容器 A とおもりは常に一体で運動する。 B 定滑車 粗い水平面P A おもり EASY て、ピストン内の気体 する仕事はいくらか。 ピストン内の気 水平面Q 吸収する熱量はいく 容器 A とおもりの質量の和が-mになったとき, 物体Bが動き始めた。 この場合、 物体Bと おいて、ピストンア の気体が外部にする仕事 粗い水平面Pの間の静止摩擦係数は (1) である。 物体B と粗い水平面Pの間の動摩 擦係数は である。この場合、落下している最中の容器 A の加速度の大きさは (2) るため、状態 状態から状態 3 である。 容器 A は水平面Q に到達すると直ちに静止し, 物体Bはしばらくしてから静止した。 物体Bが最初に静止していた位置から止まるまでに動いた距離は (3) LE である。 Niti! AN 段差

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物理 高校生

(5)(6)がわかんないです 先生曰くグラフを書くらしいです

次の文章を読んで,あとの各問いに答えなさい。 電気抵抗Xを直流電源と電流計と電圧計で回路を作り,電流と電圧の関係を調べたところ,電気抵 抗Xの電流I[A] と電圧 E [V] の関係のグラフは図1の原点を通るような直線①のように描けた。 また,電気抵抗Xと同じようにダイオードYを直流電源と電流計と電圧計で回路を作り,電流と電圧 の関係を調べたところ,ダイオード Yの電流I [A] と電圧E [V] の関係のグラフは図1の②のよう に描けた。ダイオード Yは, 0~2.0V の範囲では電圧をかけても電流は流れないが, 2.0V以上の電圧 をかければ電流が流れ,電圧の大きさによって抵抗の大きさは変化する。また, 回路図でのダイオー ドYの記号は図2のように表され,電流は矢印の方向のみに流れる。 4 図1 I[A] 図2 1.4 1.2 電流の流れる向き 1.0 0.80 0.60 0.40 0.20 →E[V] 2.04.06.08.0 10 12 14 16 図1のグラフより電気抵抗Xの抵抗の大きさは何Ωか。 ダイオードYにかかる電圧が 4.0V のとき, 電流は図1のグラフより 0.20A流れるので, そのとき の抵抗はオームの法則より 20Ωとなる。また, 6.0Vのとき, 0.40A 流れるので, そのときの抵抗は オームの法則より 15Ωとなる。ダイオード Yにかかる電圧が 12Vにおける抵抗の大きさは何Qか。 図3のように電気抵抗 X,ダイオード Yを並列につなぎ, 直流 図3 電流計と直流電源で回路をつくった。 (3) 電源の電圧を 8.0Vにしたとき,ダイオード Yに流れる電流は 何Aか。 電源の電圧を8.0Vにしたとき,電流計は何Aを示すか。 図4のように電気抵抗X, ダイオード Y, 直流電流計と直流電源 で回路をつくった。 図4 電流計が 0.60Aを示しているとき, 電源の電圧は何Vか。 A (6) 電源の電圧が 16Vのとき, ダイオード Yの消費電力は何Wか。 (0、0V 各5点×6→30点 24.w

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