物理基礎です。 丸が着いているところがわかりません お願いします！

見は4 明け テスト センター試験(本試)物理基礎 ー18- ○本試験○ (試験日) 1月 19日 物理基礎 [時間) 基礎を付した理科2軒目で60分 (備考) 出題形式はマークセンス 次の問い(間1~5)に答えよ。 (配点20) 問1/図1のように,自然の長さが同じでばね定数がんの3本の軽いばねを水 平な天井に等間隔に固定し,ばねの下端に軽い棒を水平に取り付けた。この棒の 中央から質量 m の物体を軽い糸でつるすと,3本のばねはそれぞれ自然の長さか ら!だけ伸びて静止した。伸び!を表す式として正しいものを,下の0~6のう ちから一つ選べ。ただし, 3本のばねは同一鉛直面内にあり, 棒は変形しないも のとし,重力加速度の大きさをgとする。!= コ 1 2mg 3mg mg の 2k 6学 mg mg 0 3k 図1 問2 図2のように,静止している質量mの小物体を, 同じ大きさのカFで引いて三つの異なる向きに動か した。鉛直上向きに引いた場合を A, 傾き 45° の斜面に沿って上向きに引いた場合をB, 水平方向に引い た場合をCとする。それぞれの場合に1秒間引いた直後の小物体の運動エネルギーをKa, Ka, Keとし, それらの大小関係を表す式として正しいものを,下の0~⑥のうちから一つ選べ。ただし, 斜面と水平面 はなめらかであり, 空気の抵抗は無視できるものとする。また, 重力加速度の大きさをgとし, F>mg が満たされているものとする。2] 小物体 小物体 小物体 45 水平面 水平面 水平面 A B C 図2 Ka>K>Ke @ Ke>K-K。 @ Ka=K>Ke O Ke> K>K。 0. KA=K』=Ke O Ke>K>K。 問3 次の文章中の空欄アコ ウ]に入れる語の組合せとして最も適当なものを,下の0~®のうち から一つ選べ。 3] 図3は送電の仕組みを模式的に示している。発電所から一定の電カを送り出す場合, 送電線で発生する ジュール熱によって失われる電力カを小さくするには,送電電圧を口 ]することで, 送電線を流れる電流 をイコするとよい。そのため, 発電所で発電された電気は,何度か変圧されたのちに家庭へ送られてい る。送電にウを用いると, このような変圧を容易に行える。 発電所 家庭 変圧番 変圧器 送電線 図3 0 の ア高く商 く高く高く低く|低く低く低く イ大きく大きく小さく小さく大きく|大きく小さく小さく ● 圧文社 2021 全国大学入試問題正解 lc uw w w w

エッセンス熱3についてなのですが、 最終的にどちらも0度となるのはなぜですか？ 熱平衡で中間の値にならない理由をしりたいです。

3* 20 ℃の水 200gの中へ0Cの氷100gを入れると, やがてどのようになる か。水の比熱は 4.2J/g·K, 氷の融解熱は336J/gである。 4 前問で,はじめの水を700gにしておくとどうなるか。

黄色いマーカーの所の式変形を教えて頂きたいです🙇‍♀️

224 (225 また、電気量保存の法則より、K,と K,の電気量の和は⑤の に等しい。よって、 q=CVより, 並列接続なのでqはC に比例する。 9:9=2C:2C (2)(コンデンサーの静電 エネルギーの増加分) = (外 力がした仕事) C'=- d 2CV」 -= (2C + 2C)V。 3 V ゆえに、V= そネルギーと仕事の関係より,4U=W 電池を切り離したので,電気量は qa[C)で不変である。 6 2C 9=2C+ 2C92 に帯電した電荷の影響によ り、導体板は吸い込まれる 向きに電気力を受けるので,28 外力の向きは図の右向きと なり、外力のする仕事は負 になる。 (3) Ar は3Lに比べて 微小として、分母の Ar を 無視する。 CV 求める電気量をqa とすると、qa=2CV»= 3 1 592 (1)と U=より、 (4) 図のように正負の電荷が蓄えられ、K,の電圧が V。 K.の 電圧がなになったとすると,q=CVより,Ki, K,の電気 量はそれぞれCV. 2CV& となる。 破線部分の電気量保存の法則より. -CVe+ 2CV<= - CV, +2CV。 これに、2, 8. 9を代入して計算すると, 28 より求めてもよい。 (4) センサーA dxq8 W=4U =2×3soL 2×2€L d×q8 da? 12sL 3d 直列接続のように見えても。 電気量が等しくないときは 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。そのときは、 電気量保存と電圧の式をた てる。 2) 2の値がx=Lからx=L+4x になったときのコンデン サーの静電エネルギーの増加分を 4U' I)とすると,(2)と 2V」 3+2C× 同様にして、エ=L+4x だから 9 AW=AU' =- - CV。+2CV。=-C×- V_ ……10 9id 2C(2C EL(3L+ 4r) 3el 2eLV Ax 2 破線部分の電気量の和が0にならないので, K,と K。の電 気量は等しくならない。よって, 直列接続の合成容量の式は 成り立たない。 電圧の式より、Vie+Vs=1V ……D (01 D 2cL'V Ar 3d(3L+ Az) 2eL'V Ax 3d ×3L +CV。-CV。 9d 外力を右向きとすると,外力の大きさをF(N)として、外力 がした仕事は一 FAx(J]となる。よって、-FAr=4wより。 +2CV。 |+2CV。 Vキ 7V 0. Dより、Ve=- -2CV。 -2CV。 2cLVAr 9d 9 -FAx キ - る3( SAte 437 2e.LV ELV 3d ゆえに,F= 9d (3) AW: 2eLVAx 0. 外力の大きさ: 2eLV。 438 センサーA, B 9d (N) 指針)導体板が入っている部分と入っていない部分の2つのコンデン (1) 60μF: 2.4×10-C. 40 μF:5.6×10'C. 20 μF:3.2×10-'C (2) -4.0V 438 P6 40 uF 20 uF サーの並列接続と考える。 指針電圧の式2個と電気量保存の式を立てる。 (1) 各コンデンサーの極板間の電圧を,右図のようにそれぞれ V(V), V(V), 1V(V)とし、蓄えられる電荷の符号が右図の ようになっていると仮定する。破線で囲まれた部分の電気量 保存の法則より. q=CVを用いて, + 40×10-V%-60×10-V-20×10*V%=0 ゆえに,3%-2V:+1½=0 …O また、閉じた回路についての電圧の関係式をたてると、 V+ V= 18 ……② 0~3より、V=4.0[V). G=14(V). %=16(V) 以上より、 60 μF:g=60×10-*×4.0=2.4×10~(C) 40 uF:92= 40×10-*×14=5.6×10~[C) 20 uF:9= 20×10-*×16=3.2×10~[C) =4.0[V)より,点Nの電位を基準とすると、点Mの電 位は、-4.0V (1) 最初,導体板を挿入しなかったときの電気容量を C.[F]. V) 解説 437(1) センサーB, G 解説 電気量を qo(C) とすると, C=e e- q=CV より, P V(VF 60 uF のセンサーH C=S×2L×L_ 2c.L?, d 金属板や誘電体板を入 d 12V れた場合 18V 2eL'V。 →いくつかのコンデン サーの並列,または直 列接続と考える。 0~3より、 37-2(18-7) d コンデンサーの, 導体板が入っていない部分の電気容量を G[F), 導体板が入っている部分の電気容量を C.[F]とする と,C=e-より, C は面積がL(2L-x) [m°'], 極板間隔が -V+%=12 …3 +(12+ V) = 0 ゆえに、V=4.0[V) のより、 =18-V=14(V) のより、 V=12+K=16(V) 2個のコンデンサーの並列 接続と考える。 d Cm]だから。 - J, (2L-x)(F) C= d C」 導体板内には電界ができないので, C:は極板問隔は残りの 部分の(m)になる。面積が Lr[m']だから。 |2eLI (F) d 21 _ EalI - CG=S d 2 d あるから 出 GとCは電圧が同じなので, 並列接続の合成容量の式が成 り立つ。よって, 求める全体の電気容量C[F]は, EaL(2L -ェ),2ela _ eL (2L+x)_rp) 中 C=C+C= d d d 65 イ

ベルヌーイの定理の問題を解いたのですが、あってるか教えてください。よろしくお願いします．

54 No. 7.4 9日 DATE Q1.ベンレス -10定理が表しているもの. エネルギー 保存 Q2.ベルーヌーイ生理を表す式にかいて、2項目の'w"/2g」のことを 0) 何と呼ぶか 東度水頃 Q3.ベルヌーイの定理を表すむにおいて、 イ頃目の「P/eg」のことを 何とロ呼ぶか 圧カ水頭 Q4 ベルヌーイの表理を表すにおいて3項目の足」のとを TIX 何と呼ぶか、 位置水頭 上条側の直径が 300 [mm],下流側が 150mm](2 縮山している水平感内を流れる水として、直径 30 Cmn.] の断面での 三希速が200tm4[m/s],圧カが20oka であるとき、直径 150 Imm]の断通における流達を求めよ。 Q5. 理続む Q-AW、= AgWe 直怪50mm=5om 5m 半 20.075 ¥経-O,15m A-TルP 直径 300mm 8ocm=0.3 L-(O.158.4 2 86. Ca5のき)直径150mm]の断窟における圧力を求よ Pe, W? PL e8 Pi= 200ka. Wi=4m/e Ws--16m/s fw?w Rle Pe= ニ P. 2 fe W2? w eg 2+P ニ f- fo0 80000 Pa 80kha

（1）についてで、なんで両方のkの前にマイナスがつくのかがわかりません。 あと、（2）についてなんですが、X₀の符号が負のときは加速度は最小ではなく、なぜ最大になるのでしょうか？ 教えてください🙇🏻‍♀️💦

74. 2本のばねにつながれた物体の運動 なめらかな水平面上に置かれた質量mの物体に, ばね定数 がそれぞれ k, k2の軽いばね A, Bをつけ, 他端をそれぞれ壁P, Q に固定する。この ときばね A, Bはともに自然の長さであった。このときの物体の位置Oを原点とし,右 向きをx軸の正の向きとする。物体を正の向きに xoだけ移動させてから手をはなすと, 物体は単振動をした。 (1) 物体が位置xにきたとき, 物体にはたらく力Fと物体の加速度aを求めよ。 (2) 物体の加速度の大きさが最大になる位置xを求めよ。 (3) 単振動の周期Tを求めよ。 物体 B ● plmmO00000 図のように, le 0 x 例題16,87,88

この問題ってなんでわざわざ分数の7分の10(分数)を使っているんですか？ 1.4じゃダメなんでしょうか...？

(2) 公式v=v+gt から, (1)の v634.9m/s を用いて, ひ=4.9+9.8×2.0=24.5m/s 38 鉛直投げ上げ 解答 25m/s 解 |指 (1) 1.4s (2) 10m 加 指針(初速度の向き(鉛直上向き)を正として, 鉛直 投げ上げの公式を用いる。なお, 最高点では, 小球の 速度は0となる。 解説((1) 地面を原点とし,鉛直上向きを正とす るy軸をとる。最高点で小球の速度ひは0となる。 求める時間をt [s] として, 公式v=vo-gt から, V=14m/s, g=9.8m/s° なので, t= 速 0=14-9.8×t 14 t= 9.8 10 =1.42s 7 1.4s ニ (2) 公式y=ust-号から, (1) のt= 1 gt? から,(1)のt= 10 sを用 7 2 いて, 10 )2 =10m 10 ソ=14× 7 ×9.8× 2 (2) 公式-3=-2gyから, 02-14=-2×9.8×y 別解 ソ=10m Advice の鉛直投げ上げでは, 自由落下, 鉛直投げおろ 鉛直上向き(初速度の向き)を正とすること と思なり

基本例題10の（2）を詳しく教えてください🙏🏻 至急お願いします！

(?)L: Vt 20 t? フェ A3 22 第1編運動とエネルギー C+ 303 基本例題 10斜方投射 CLEARC 0こ 度の大きさを9.8m/s° とする。 (1) 初速度の水平成分 vox, 鉛直成分 voy を求めよ。 (2)最高点に達するまでの時間ち [s]と, 最高点の高さん[m] を求めよ (3) 再び地上にもどるまでの時間t2[s] と, 水平到達距離x [m] を求め上 32.鉛直投げ上げ 気球から,静かに小残 58.8mの所であった。 重力加速度の大きさを 運動をする。最高点(セッ=0 の点)を境に上りと下りが対称になることに注目す。 解答(1) 解法1直角三角形の辺の長さの比より ト 20:v0x=2:3 33.鉛直投げ上げ 行ころ,小球は点Aを 最高点 (ッ=0) 10m/s 20m/s よって Vox=20× =10/3=10×1.73 2 30°D 0 向きに6.9m/sで通 さを9.8m/s とし, 17m/s =17.3=17m/s 20 20:voy=2:1 よって Voy=20×ー=10m/s 解法2 ひ0x=20cos 30°, voy=20sin30° からも導ける。 (2) 鉛直投げ上げの式 「ひ=v0-gt」をy 成分について立てると, 最高点では ひッ=0 より 0=10-9.8t 「ぴー=-2gy」より 0°-10°=-2×9.8×h (3) 対称性より =2t=2.04=2.0s x方向には等速直線運動をするから 「x=ut」より x=17.3×2.04=35.2…=35m 34.自由落下と 下させ, 2.0秒後に ところ,2つの小 9.8m/s? とする。 (1) 小石Bを投げ (2) ビルの高さh 20 7.0 ち=1.02…=1.0s POINT 斜方投射 水平方向:等速直線運動 鉛直方向:鉛直投射 100 -=5.10…=5.1m h= 2×9.8 0.40 35. 水平投射 速さで水平に飛。 Let's Try9 たら,物資は地 *30,斜方投射● 水平面上で斜め上方に小球を投げ 9.8m/s た。小球の初速度の水平成分の大きさは10m/s, 鉛直 成分の大きさは9.8m/sであった。重力加速度の大きさ を9.8m/s? とする。 (1) 小球が最高点に達するまでの時間t[s] を求めよ。また。 最高点の高さh [mjを (2) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離Z(m] を求めよ。 た。重力加速度 (1) 物資が地上い (2) 飛行機の速 (3) 物資の投下。 (4)飛行機から 10m/s → 36. 斜方投 小球を投げ上 *31.斜方投射● 地上39.2mの高さの塔の上から, 小球を水平 から30° 上方に初速度19.6m/s で投げた。重力加速度の大きさを 9.8m/s° とし,次の問いに有効数字2桁で答えよ。 (1) 投げてから最高点に達するまでの時間ちは何秒か。 (2)最高点の高さHは地上何mか。 (3) 投げてから地面に達するまでの時間なは何秒か。 (4)小球が地上に落下した点と塔の間の水平距離 1は何mか。 加速度の大き 19.6ms/ 7,30 (1) 初速度のホ 何m/sか (2) 小球が最高 (3) 小球が水 例題U

この問題の2番のV0yの求め方なのですが、なぜtを4ではなく2にするのかわかりません。どなたか教えてください。

0 物理 例題8 斜方投射 》| 24 25 27| 28 31 26 32 水平な地面上のある点からボールを斜め上方に投げたところ, ボールは 2.0s後 に最高点に達し, その後投げた点から 58.8m前方の地面に達した。」変り並 (1) ボールが地面に達するまでの時間t[s] はいくらか。 (2) ボールの初速度の水平成分, 鉛直成分の大きさ vur [m/s], Vw [m/s]はそれぞれ、 いくらか。 (3) ボールの初速度の向きと地面とのなす角を0 とすると, tan0 の値はいくらか。 文ご祭A ( 右国のよ る大の 3) 解答(1) 運動の対称性より地 最高点 ッ=0 のセンサー10 50 上と最高点との間での上昇す し るのにかかる時間と下降する Vx 斜方投射の場合, 鉛直方向 (鉛直投げ上げ)と水平方向 (等速度運動)に分けて考え Vo Vo-0 のにかかる時間は等しいので, Orはt3D2.0×2= 4.0[s] (2) 水平方向には等速度運動と 同じ運動をするので, 0 Vェ 豚(20x Vy る。 58.8= Vor × 4.0 2=0out したがって、ox =14.7 15[m/s] 鉛直方向には鉛直投げ上げと同じ運動をするので, 0= voy -9.8×2.0 ,300ッ- gt したがって, Voy =19.6= 20[m/s] Voy 19.64 (3) tan0= Vor -= 1.3 ニ 三 14.7 3

白線で引いた-2ってどこから出てくるんですか😭 わからないです教えてください‼️

が0.45mになった。重力加速度の大きさを9.8m/s? とす る。 AO M RGN ばねの自然の長さ1は何mか。 また, ばね定数kは何 B W N/m か。 のh. 29.4N F-になので、 196-10.88-2)-k-9 244.(0.45-1)-k- ② :①より 3 0.45-2 2 038-2 1=0.24m k-14

1Lの水を22℃から32℃まで10℃あげるのに必要な熱量はいくらか。ただし、水の比熱を4.2kj/(kg K)、密度を1000kg/㎥とする。 解き方教えてください。