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物理 高校生

7番が解説読んでもよくわからないので教えていただきたいです。

2 2025年度 全学部統一 物理 物理 (60分) [I]) 次の文中の 1 から 7 から一つ選び, 解答用紙の所定の欄にその記号をマークせよ。 に最も適するものをそれぞれの解答 図1のように、長さ」の軽い糸の一種に記載ののを取りつけ、 定して鉛直面内で運動させる。小球ははじめつり合いの位置で停止してい 重力加速度の大きさをgとする。 小球に水平方向の速さvo を与えると, 糸がたるむことなく小球は点を中 心に回転した。糸が鉛直下方と角度をなすとき,小球の速さは の張力は 2 である。 速さ は 3 を満たす。 1 糸 1507 明治大 問題 107 動は小球の運動の影響を受けないものとする。 以下では, 箱とともに動く観測 者からみた小球の運動を考える。 重力加速度の大きさを」とする。 はじめ小球はつり合いの位置Pで静止していた。 糸と鉛直下方とのなす角度 B. 糸の張力をT, 箱の加速度の大きさをAとして. 慣性力を含めた力のつ り合いを考えると,水平方向の成分について ついて 5 4 0. 鉛直方向の成分に =0がそれぞれ成り立つ。 箱の加速度の大きさが 6 であることを用いると, 角度βは斜面の傾斜角 α に等しいことがわかる。 次に糸がたるまないように,小球をつり合いの位置Pからずらして静かに はなすと 小球はPを中心に振動した。 この運動の復元力は小球の描く弧に 沿ってはたらく。 糸がOP から角度 (0) だけ振れているとき, 小球にはた 復元力の大きさは 7 である。 0 ,0=y st 点5(3.0)をとり 小球 v0 図1 Ja BO +ia 200kmT e-A-T 図2 E D- A- TO 1 の解答群 図2のように、なめらかな斜面を滑り降りる箱の内部に、 図1の小球と糸を 取りつけ、箱の進行方向を含む鉛直面内で運動させる。 斜面は水平面から角度 だけ傾いている。 箱は十分に大きく、小球の運動を妨げない。 また、箱の運 Vu2+2glcos O vo² - 2gl cos 0 vo2 +2gl (1 - cos 0) v02-2gl(1- cos 0) QUAT 02 + 2glsin0 2gl sin 0 Vuo2+2gl(1sin 0) vo2-2gl(1-sin)

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理科 中学生

理科の問題の答えを教えていただきたいです🙌🏻ベストアンサーさせていただきます! 大問2を教えてください🙏🏻

次の各間に答えなさい。 1 下のA~Gの速さに関する問いに答えなさい。 A 空気中を音が伝わる速さ (340m/s) B 100mを10.0秒で走った選手の平均の速さ 世界最速のアリの速さ(85cm/s) D リニア中央新幹線の営業最高速度(500km/h) E ある地震でS波の伝わる速さ (1.0km/s) F 上空約400kmにある国際宇宙ステーションの速さ(7.8km/s) G 一周4万kmの赤道上での地球の自転速度 (1) 上の口の A~G を速い順にならべたとき、3番目はどの速さか。 符号を答えなさい。 (2)上の口のBの速さは何msか答えなさい。 またその速さをkm/h になおしなさい。 (3) 上の口のCの速さをkm/h になおしなさい。 2 力と運動の関係について、 下の説明を読んで答えなさい。 図1はエアトラックを用いて、 物体の運動をストロボ写真で 記録したものである。 エアトラックを水平において、空気を 図 1 自盛り = 1cm D 送りこむと、物体がわずかに空中に浮き、(a)がはたらかない状況をつくりだすことができる。 物体に (a)がはたらかないと図1のように、物体は一定の速さで一直線上を動くことがわかる。 (1) 説明文の( )にあてはまる力を答えなさい。 (2) 説明文の下線部bのように、 一定の速さで一直線上を動く運動を何というか。 (3) 物体に力がはたらいていないときや、 はたらく力がつりあっているとき、静止し 図2 ている物体は静止し続け、動いている物体は(2)のような運動を続ける。 これを何というか答えなさい。 (4) 図2のように、走っているバスが急ブレーキをかけると、 乗客の体はどうなるか。 次のア~ウより選び符号で答えなさい。 ア前に傾く イ うしろに傾く ウ傾かない。 3図1は、 小球が斜面を下る運動をあらわしている。 なお、 図1の矢印は重力をあらわしていて、 図1の1目盛り は1Nを大きさであることとする。 (1) 解答用紙に、 小球にはたらく重力を斜面に平行な方向と斜面に垂直な方向に 図1 分解し作図しなさい。 なお、100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。 (2)この小球が斜面から受ける垂直抗力は何Nか。 (3) 斜面の傾きが最大 (90°)になると小球は、鉛直下向きに運動する。 この運動を何というか答えなさい。

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物理 高校生

2枚目の写真に書いてある問題についてなのですが、解答は相対速度を使って何をしているのかよくわからないです。教えてください。

56 力学 18 18 保存則 57 滑らかで水平な床に,質量 Mの箱が置かれ、中央の位置 で質量mの小球Pが長さの 糸でつり下げられている。 重 力加速度をg とする。 P m M A I図の静止状態で, Pだけに水平右向きに初速vo を与える。 (IPが最高点に達したときの箱の速さを求めよ。ただし,Pは箱 には衝突しないものとする。 (2)そのとき糸が鉛直方向となす角を0 として, cos O を求めよ。 II. 糸が鉛直方向と角をなす位置AまでPを移し, 全体が静止した 状態でPを静かに放す。 SPが最下点に達したときのPと箱の速さをそれぞれ求めよ。 (2)摩擦がないので、力学的エネルギー保存則が成り立つ。P は I-lcos bo だけ高い位置にきたから 1/12mus²=1/23mv+1/2M+mg(1-lcos 0。) (1)のv1 を代入して cos を求めると Mv2 難しいこと考えないでこれで+Migl (3)運動量保存則より,水平方向の全運動量 0なので、Pが左へ動けば箱は右へ動く。 最下点での速さをv, Vとすると ......① mv = MV 力学的エネルギー保存則より mg(1-1cos9)=1/23 2 P そのとき、箱ははじめの位置からどれだけ動いているか。 (東工大+京都大 ) ①②より v= V 5mv2 + 1/12 MV2 /2Mgl (1-cos 0) m+M V = m√ (4) 水平方向には全体の重心Gは動かない。 箱の 重心をMとする。 2つの質点の重心は,質点間 質量の逆比で内分する点である。 初めのMと Pの水平方向の距離 sin0 に着目すれば, 箱 2gl(1-cos 0) M(m + M) I sin A 糸 MW iM Level (1)~(3)(4)★★ Point & Hint (1)~(3) 最高点の扱い方や保存則の適用など, 前問17と同様。 (4) 運動量が保存されるとき、重心の速度は一定となる (エッセンス (上) p66 ここでは、はじめ静止しているので、重心の位置は水平方向には動 かないことになる。 運動量保存則から両者の移動距離の比が一定になること に注目してもよい。 LECTURE (1)Pが最高点に達したとき,Pと箱の速度 U は等しくなっている。 水平方向には外力 がなく、運動量保存則が成り立つので mv=mvi+Mv1 ..ひ= m m+MU 止まった V₁ V₁ P A が動いた距離 Dは m D= lsin 0 MP m+M 別解 初めのMの位置を原点として水平右向き にx軸をとり、重心の公式を用いて解いてもよ い。 重心の座標はDだから 糸 M OP D= mlsin0+M× 0 m+M 別解 ①より V=Mつまり,両者の速さの 比は常に一定。そこで,動いた距離の比も同 じく, //= M となるはず。 D m 一方, 図より line = D+d これら2式よりDを求めることもできる。

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