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数学 中学生

1の物体の運動と2の運動の記録のとこの解き方を教えてほしいです🙏

確かめと応用 11 物体の運動 右のグラフは、エレ ベーターが動き出し てから止まるまでの 運動の, 速さと時 間の関係を表して いる。 m/s 2 4 6 8 10 12 14 16 時間(s) ざ 1のBC間に到達し 台車が図1のBC はどのテープからか。最初のテープを表 から選びなさい。 台車が動き始めてダラフを次めの速さと時間 関係を表しているグラフを次のアーチが なさい。 さ ジェから選び した人は、 と考えら さい。 868 つりかわ 銀行方向 AB間, BC, CD間のエレベーターの速さにつ いて、適切なものを次のア~ウからそれぞれ選 びなさい。 ア 速さは変わらない。 イ だんだんおそくなる。 ウ だんだん速くなる。 ②AB間, BC間の平均の速さはそれぞれ何m/sか。 ②に対して、非常に短い時間に移動した距離を もとに求めた、刻々と変化する速さを何というか。 時間 0 時間 0 時間 0 ウ 0 31 図12はXさ んとYさん が,それぞれ 矢印の方向 42 で求めたBC間の平均の速さをkm/hで答え に小船を引い なさい。 ⑤ この16秒間でエレベーターが動いた距離は何 mか。 運動の記録 2 図1のように, Aから力学台車を静かにはなし, 1秒 間に60打点する記録タイマーを使って 力学台車 の運動を調べた。図2はこのときの記録テープの一 部である。 A B 図1 アイウエオカキク P 図2 C 1打点Pを基準点としたとき, 0.1秒後の打点はど こか。 図2のア~クから選びなさい。 ているようすである。 1 力の合成 図1 図2 図1,2のそれぞれの合力を作図しなさい。 1日 りがNのとき,図1の合力の大きさは何Nが、 20の結果から,XさんとYさんがそれぞれ同じ 大きさの力のまま小船を引くとき,力の間の 度が大きくなるほど,合力の大きさはどうなるか、 4| 力の分解 (W) 右図は,斜面に置いた物体 を糸で引いて支えているよう すである。 矢印 Wは物体に はたらく重力を表している。 方眼紙1目盛りを2Nとする。 ① 重力Wを斜面に垂直な 分力Aと斜面に平行な分 W+ 力Bに分解し,図中にそれぞれかきなさい。 斜面に平行な力の大きさは何Nか。 ③ 糸が物体を引く力Cを図中にかきなさい。 打ち始めのいくつかの打点が使われていない のはなぜか, 説明しなさ い。 テープの テープ 長さ(cm〕 記録テープを0.1秒ごとに a 3.5 5 b 6.1 切り,それらの長さを右の C 8.7 表にまとめた。テープbが d 10.0 記録されたとき,台車の e 10.0 平均の速さは何cm/sか。 f 10.0 188 かた口 斜面の傾きを大きくしていくと,分力Aと分力B の大きさはそれぞれどうなるか。 慣性の法則 電車のつりかわのようすを観察した。 ①電車が一定の速さで走っているとき,電車に乗 っている人が真上にジャンプした場合, ジャンプ ② 次のア なるか ア 1 イー ウ: 602 性 61 Aのよ ねば りは1 の物 りの ビー のよ た。

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物理 高校生

物理の運動方程式の問題です。 この問題の(5)で、垂直抗力Nを求めるときに、写真3枚目の図から、N=Mg/2という風に、力のつり合いで解くとダメな理由を教えていただきたいです… 力のつり合いが成り立っていないからでしょうか?直線に垂直な方向ではつり合っているようですが、力の... 続きを読む

26 力学 8 運動方程式 物体A(質量 M) およびB(質量)を 糸の両端に結び, A を滑らかな斜面上にお き, Bを斜面の上端に取り付けた滑車を通 してつり下げる。 いま, Aを手で支え,そ の水平な上面に物体Cをのせてから,Aを 静かに放したら,AはCをのせたまま斜面 に沿って加速度(gは重力加速度)で滑 りおり始めた。Aが距離だけ進んだとき, C A B CをAの上から取り去ったところ,Aはその後一定の速度で滑りおり ていった。 (1) 斜面が水平面となす角はいくらか。 (2) 加速度運動をしているときの糸の張力はいくらか。 (3) 等速度運動をしているときのAの速さはいくらか。 (4) 物体 Cの質量はいくらか。 (5) 加速度運動をしているときCがAに及ぼす鉛直方向の力はいくら か。 (6)加速度運動中, CとAの間に滑りを起こさないためには, 両者間 の静止摩擦係数はいくら以上でなければならないか。 (兵庫県立大) Level (1)~(4)(5),(6) Point & Hint (1) C を取り去った後の運動に目をつける。等速度運動は力のつり合いのもと で起こる。 (2)Bに注目する。 (5) 力は2物体間で生じ, それぞれが受ける力の大きさは等しく, 向きは逆向きで あるという作用・反作用の法則を意識して,Cに注目する。 (6)AC 間に滑りはないから, AC間の摩擦は静止摩擦。

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物理 高校生

まるで囲った図の重力の分解で重力とy方向に分解した力との間の角がなぜθになるかわかりません。 教えてもらえると嬉しいです。

問題 66 68 鉛直方向: Tsin60° + Tzsin30°-10=0 (2) おもりが受ける力は,図2のようになる。 力のつりあいから 水平方向: Tacos 30°Tcos60°=0 Tsin 60° TA ③ T2sin 30° ...4 T. 60° 30° 式 ③から, Ticos 60° T2cos 30° √3 2 T₂-2 T₁ =0 T=√3T2 ...⑤ 解説(1) 物体は, 重力, 垂直抗力, 弾性力を受け,それらの力はつ りあっている(図)。 弾性力をFとすると, 斜面に平行な方向での力の つりあいから, 垂直抗力 mgsin 0- F-mgsin0=0 F=mgsin0 式④から, 図2 10N √3 T₂ 2 -T₁+ 2 -10=0 mgsino x k これに式 ⑤を代入して、 √√√37₂+-10=0 T2 (2) ばねの縮みをxとする。 (1) の結果を用いて, フックの法則 「F=kx」 から, kx=mgsino 67.2物体のつりあい mg 2=5.0N 2 解答 したがって T=√3T2=1.73×5.0=8.65N 8.7N (1) mg 2 m (2) 2 (3) おもりが受ける力は, 図3のようになる。 力のつりあいから, 水平方向: T2- Tsin45°=0.⑥ T₁ Ticos 45° T₁ 鉛直方向: T, cos 45°-10=0.⑦ 式⑦から, 1-10=0 √2 T=10√2=10×1.41=14.1N 式⑥から, 45° 45°mans 484177₁sin45° T₂ 14 N T₁ T2- -= 0 T₁ 10/2 Tz= = √2 √2 -=10N 【別解】 (1) 図4のよ うに, T., T2の合力と重 力はつりあっている。 し たがって, 0-8001-21+ 指針 台車が受ける力を図示し, それらを斜面に平行な方向と垂直な 方向に分け, 平行な方向での力のつりあいを考える。 なお, 軽い糸は, その両端につながれた台車, おもりに同じ大きさの力をおよぼしている。 解説 (1) 糸の張力の大き さをT とすると, 台車, おも りが受ける力は,図のように 示される。 重力の斜面に平行 な方向の成分は, mgsin 30° であり,その方向での力のつ りあいから, 垂直抗力 T \T_ mgsin30° 4300 Mg mg cos 30° 30° mg 斜面に垂直な方向では. 台車が受ける重力の成分 と、 垂直抗力がつりあっ ている。 糸の張力を求め るには,斜面に垂直な方 向での力のつりあいの を立てる必要はない。 別解】 (1) 直角三角形 この辺の長さの比を利用 て、 重力の斜面に平行 方向の成分 (W) を求 ることもできる。 合力 ① 力①合力( T-mgsin30°=0 T=mgsin30°= mg W. 30° T IXPA 2 み 60° 60° Tz T=T2=10N 3 \30② 160° ② F① 45° (2) おもりが受ける糸の張力の大きさは,台車が受ける張力に等しい。 おもりの質量をMとすると, おもりが受ける力のつりあいから, ② <30° mg ① (2) 図5のように,T, T-Mg=0 Mg=T= mg 2 M= T2 の合力と重力はつり T₂ m 2 mg: Wx=2:1 mg あっている。 68. 弾性力と垂直抗力 Wx= 2 T=10x1 √3 × 図410N 図510N 8JJY 図6 V10N =5.0√3 =5.0×1.73=8.65N 8.7N 7-10x=5.0N (3) 図6のように, T., T2 の合力と重力はつりあっている。 T=10×√2 =10×1.41=14.1N 14N T2=10N 66. 斜面上での力のつりあい 解答 (1) mgsin0 (2) mgsind k 指針 物体が受ける力はつりあっており、斜面に平行な方向について, つりあいの式を立てる。 (1)~(3) それぞれ三 角形の辺の長さの比を利 用して求めている。 解答 (1) 1.0×102N/m (2) 10kg (3) 49N 指針 (1) フックの法則を用いる。 (2) おもりが受ける重力の斜面に 平行な方向の成分と, ばねの弾性力とのつりあいから おもりの質量を 求める。 (3) ばねの伸びは (2) のときと同じなので, 弾性力は変わらない。 弾性力と,重力,垂直抗力のつりあいの式を立てる。 解説(1) ばね定数をkとすると,フックの法則 「F=kx」 から, 10=kx0.10 k=1.0×10°N/m (2) おもりは箱の右側の内壁にちょうど接しており、右側の内壁から は垂直抗力を受けない。 おもりが受ける力は、 図1のように示される。 ばねの弾性力 F は, 「F=kx」 から, F=(1.0×102) x 0.49=49N おもりの質量をm とすると, おもりが受ける斜面に平行な方向の力 のつりあいから, 49-m×9.8sin30°=0 m=10kg ◎問題文では,ぱ びの単位が cm で れているので,m てフックの法則を F[N] 000000 図1 mx 30° 30° mx9 √3 (2) 別解 (2) 直角三角形の辺の長さの比を利用して, 重力の斜面に 平行な方向の成分 (Wx) を求めることもできる(図2)。 図2 (1 mx 42

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