選択授業 最終課題
<選択授業 最終課題について>
・以下の問いが最終課題です。 模範解答を作成し、この用紙ごと提出してください。
・また評価は解答が合っているかだけでなく,これまでにもしくは新しく得た知識を活用できているか,知識を用いて思考できているか,導出過程を示す中で立式や立式に至るまでの表現が論理的
になされているかということも判断します。
・提出期限は 3/6(水)です。 直接竹口まで提出しにきなさい。 締め切り厳守です。 締め切りを超過した場合受け付けませんのでよろしく。
<以下問題文>
次の文章を読んで,問 1~5に答えなさい。 問題の解答に必要な物理量, 物理定数があれば,それらを表す記号はすべて各自が定義し, 明示しなさい。 また, 問2以降は導出過程も示しなさい。
図1のように曲面ABとなめらかにつながった水平面 BC を持つ質量Mの台が, なめらかで水平な床の上の静止している。ここで,面 BC から高さんの曲面上の点Aから,質量mの小球を静かに
すべらせた。小球と台の間に摩擦はないものとし,重力加速度の大きさをg とする。
図1
B
C
h
A
( )組 ( ) 番 名前(
問 |
小球が曲面 AB にあるとき, 小球にはたらく力の名称と向きを右上の図に記入しなさい。
B
C
問2 小球が曲面AB にあるとき, 小球と台からなる物体系の水平方向の運動量は保存される。 その理由を説明しなさい。 また, 小球が点Bにきたときの小球の床に対する速さをvとする。
このときの台の床に対する速さVを,m,M,v を用いて表しなさい。
問3速さvを,g,h, m, M を用いて表しなさい。 また,g=9.8m/s2, h=1.0×102cm, m=8.0×102g, M=9.0kg の場合について, v を有効数字2桁で求めなさい。
問4 区間 BC で, 小球はどのような運動をするか説明しなさい。 また,区間 BCを小球が運動しているとき、小球と台からなる物体系の重心は、水平方向にどのような運動をするか説明しなさい。
問5 上記の運動の後、小球は床からの高さがの点Cからとびだし, 床に落下する。 小球が床に落下したとき, 点Cと小球が水平方向にどれだけ離れているかとhを含む式で表しなさい。
