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Physics Senior High

(4)の右の式はどうやって解いたらこの式が出ますか。

(1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力 くらか。 (2) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 (3)物体と水平面との間の動摩擦係数 μ'を求めよ。 ルエ事 らポイント 練習18 カと運動について今まで学ん 粗い水平面上で物体を滑らせる実験を行った。質量 m [kg] の物体 を、水平と角度目を成す方向から、ある一定の大きさのカF[N] で押し続けできた知識を総合して考えよ ると、物体は速さ [m/s] で等速度運動を続けた。物体が P点に達したとき、う! 定義通りに計算する以外 カFを急に除くと、 物体は P点から! [m] 先の Q点まで進んで停止した。重 力加速度の大きさをg[m/s?] とする。 に、他の物理量との関係から 計算する方法もある。 停止 速さり P f 動尊撫カf F (1) PQ 間で、物体と水平面との間の動摩擦力が物体にした仕事 W [J] はい くらか。 エネルギー の原理 0--mo?= W mu [J1 2 2 (2) PQ間で、物体と水平面との間の動摩擦力の大きさf [N] はいくらか。 mu? = -fl m0? 2l W 2 (3) 物体と水平面との間の動摩擦係数μを求めよ。 Pa 間で物体にはたらぃている垂重抗力は mg [N]. 愛直抗力 02 2 f* Amg 28! N' 21 Fcos6 (4) 物体がP点に達する前に加えられた力の大きさF[N] はいくらか。 カのつりあい f= a'N'= N'= Fsin@ + mg feN! mgu? 28l cos0 - v2siné [N] 2 Fcose CoS Fsin@ F mg (5) カFの仕事率 P [W] を求めよ。 mgび cos6 P.= FV cos O CoS 「WI 1

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Physics Senior High

力学的エネルギーの質問です! 丸してる(4)の質問なんですが、 2枚目の線を引いたところのような 足し算になるのはどうしてですか?

A) 標準問題 必開28.〈あらい斜面上の物体の運動) 図のように,水平面との傾き(0) を変えることのできる板の上 に質量Mの物体Aが置かれている。 ひもの一端を物体Aにつな ぎ、そのひもを板と平行に張って滑車にかけ,その他端に質量 m(m<M)の物体Bを鉛直につり下げる。重力加速度の大きさ を g,板と物体Aの間の静止摩擦係数, 動摩擦係数をそれぞれμ, として次の問いに答えよ。ただし, ひもは伸び縮みせず, 滑車 はなめらかに回転し, 滑車とひもの質量は無視できるものとする。 (1)板を水平にしたところ, 物体Aは静止した。 Mとmはどのような条件を満たすか答えよ。 (2)板をゆっくりと水平面から傾けていったところ,水平面と板のなす角度が 0。をこえたと き,物体Aが斜面にそってすべり落ちた。物体Aがすべりだす直前に受ける垂直抗力Nを, M, g, Oo を用いて表せ。また, 静止摩擦係数μを, M, m, θ。を用いて表せ。 (3)物体Aがすべり落ち始めた直後に板の傾きを固定したところ, 物体Aは大きさaの加速 度で等加速度運動をした。ただし, このときの水平面と板のなす角度は Ooと考えてよい。 (a)ひもの張力の大きさをTとして, 物体A, 物体Bについての運動方程式を求めよ。 (b)加速度の大きさaを, M, m, @o, μ', gを用いて表せ。 (4)物体Aは等加速度運動を始めてから板の上を距離1だけすべり落ちた。このとき,物体 Aの力学的エネルギーの変化量 4UAは正,負,または0のいずれになるか, その理由とと もに答えよ。 A B [12 奈良女子大

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Physics Senior High

問1です 電圧計に電流が流れないのはなぜですか?

思考·判断·表現 すべり抵抗器 TIZ 電池の内部抵抗 -5分 太郎君が, 以下の操作にしたがって, 2つの乾 電池 A, Bの内部抵抗を測定する実験を行う。 操作1:乾電池, 直流電流計(最大 100mA),直流電圧計(最大3V), スイッ チ S, およびすべり抵抗器を用いて, 図のような, 乾電池の起電力Eと内部 抵抗rを測定する回路を組み立てる。 操作2:すべり抵抗器の抵抗Rを最大にし,スイッチSを閉じる。Rを素 早く調整して電流Iを10MAとし,そのときの電圧Vを読み取り, Sを開く。 操作3:Rを小さくしてIを調整し, Vを読み取る。表1は, 乾電池 A, B についての測定結果であ る。ただし,電流計の内部抵抗は無視でき, 電圧計の内部抵抗はRに比べて十分大きいものとする。 の 乾電池 表1 乾電池A 乾電池B 電流計の読み [mA] 10 20 30 40 50 10 20 30 40 50 電圧計の読み[V] 1.561.54|1.52 1.50|1.48 1.54|1.50|1.46|1.42 1.38 問1 乾電池Aの内部抵抗の値は何Qか。正しいものを, 次の①~ 6のうちから一つ選べ。 いm 1.60 0 1.0×10-2 2.0×10-2 3 1.0 圧 1.50 の 2.0 6 200 6 400 問2 表1の実験結果から,乾電池AとBで等しいのはどれか。 次 1.40 の0~Oのうちからすべて選べ。ただし, 該当するものがない場 合はOを選べ。必要があれば, 右のグラフを用いてもよい。 0 内部抵抗 1.34 20 40 60 2 端子電圧 3 起電力 ④ 消費電力 電流IMA)

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Physics Senior High

71の(1)の黄色の途中式なんですが、 a=の形に持っていくのにどうして(m+M)が分母にしかないのかよくわかりません。

B:3.0×a=T この2式を連立して a, Tを求める。 ①式+②式より 5.0×a=8.0 a=1.6m/s° aの値を②式に代入して T=3.0×1.6=4.8N のここがポイント Aには鉛直上向きに外力F, 鉛直下向きに重力 mg と張力Tがはたら aで運動する。一方, Bには鉛直上向きに張力T, 鉛直下向きに重力 M きに同じ加速度aで運動する。 71 (1) 物体Aには, カF, Tおよび重力 mgがはたらく。 鉛直上向きを正として運動方程式を立てると ma=F-T-mg 物体Bには, カTと重力 Mgがはたらく。同様に 運動方程式を立てると F A m Ma=T-Mg の式+2式より (m+M)a=Fー(m+M)g mg F よって T a= m+M 3 T (2) 3式を②式に代入して M( F -g=DT-Mg m+M よって T=ー M -F m+M M |Mg (3) 糸が切れないためには T<2Mg これとの式より M F<2Mg よって F<2(m+M)g m+M のここがポイント 子どもが力Fで大人を押すと, 作用反作用の法則より子どももカFで押 れぞれについて運動方程式を立てて未知の量を求める。 力がはたらいてい 加速度直線運動の式が成りたつので, 押したあとの速さが求められる。 72 (1) カFを受けた大人について運動方程式 「ma=F」を立てると 80×0.25=F よって F=20N (2) 子と もけ(1)の力の丘佐田(土キさは(1)」 20ON と、再 トフ

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