高知大学の過去問です。 画像の問2の答えの出し方が分かりません。 運動量保存則と反発係数の式は立てれましたが、そこから答えにたどりつけません。どうやって解くのでしょうか。 至急教えて頂きたいです。

2023年度 高知大 1 図1に示すような。 滑らかな面 AB, CE を有する台上における物体の運動について考える。 AD 間は水平面, DE 間の形状は鉛直に直径2R[m] を有する半円である。 また, 長さ L[m] の区 BCは粗い面となっている。 はじめに 点Aにばね定数k [N/m)のばねの一端を台に固定し, 他端に質量 M [kg] の物体a を取り付け. ばねが自然長の状態で物体に接するように質量m[kg] の物体b (m <M)を置いた。 物体 a, b の大きさ, ばねの質量 空気抵抗は無視できるものとす る。また物体と物体bの間のはねかえり係数をe. 物体b と面BCの間の動摩擦係数をμ 重力加速度の大きさを〔m/s*〕とする。 このとき,計算過程を含めて、 以下の問いに答えよ。 (70点) 1.図2に示すように物体a を左に押してばねを d[m]だけ縮め、静かに手を離した。この時 物体 b に衝突する直前 (図3)の物体の速さ Vo [m/s] を 求めよ。 2. 物体が物体bに衝突した直後(図4) における それぞれの速さ V [m/s] [m/s] を求めよ。 図1 L 2R A B CD 図2 wwo KI 図3 V₁ www 3. 衝突直後に物体は AB間で単振動を始めた。 その振幅 X (m) を求めよ。 図4 V₁ 01 wwG 問1, ばねの弾性力による位置エネルギーと 運動エネルギーは等しいので Vo' = M d² Vo=dJ [m/s] 問2.物体a,bについて運動量保存則より MV=MV1+mvi 反発係数の式より、 V₁-V evo -evo=サーV1 4. 物体は回転せずに区間 BCを通過した。 区間 BCを通過後(図5)の物体bの速さ102 [m/s] を求 めよ。 図5 5. 物体b は区間DEを面から離れずに通過した (図6)。 このときに,点Eを通過する際の速さ [m/s] が満たすべき条件を示せ。 また、その条 件を満たすの最小値を求めよ。 図6 www 6. 物体bが点Eを通過する瞬間に ばねが最も伸びたとする。 そして 物体 b が水平面 AD 着したときに物体がちょうど1往復した。 そのときのkをR,M を含む形で求めよ。 問1,Vo= d [m/s] 問2、V= M-em d JE m+M (1+e)d M m+M [m/s] [m/s] 問5V3≧JOR [m/s] 12の最小値 [SgR [m/s] 問6,b=gM [N/m]

16-2 17-6 18-1 計算式、求め方教えてください

問4 表2は,健康な人の血しょう, 原尿, 尿の成分の分析結果の一部である。 イヌリ ンは人体には吸収されない物質であり,腎臓での物質の移動量を調べるための指標 (4) に答えよ。 なお, 尿は1分間に1 である。このことに関する以下の(1)~ mL 生成するものとする。 排出 水の吸収 り込む! 水の吸収 7200ml. 603-602- 60ml 表2 成分 血しょう (mg/mL) 80 A (原尿 (mg/mL) 0 尿 (mg/mL) 0 B 1 1 0 ナトリウムイオン 3 3 3.4 尿素 0.3 to 0.3 20 イヌリン 0.1 0.1 12 り込む 出 水の 込む類の吸 (1) 成分 A と成分 Bとして最も適切なものを、次の①~⑥のうちから一つずつ選べ。 る働きを持つの の収縮周期を調べた 040秒と長くなっ 1001 120 節に関するおと 12×60mg 成分 A 14 成分 B 15 720g- 過できない。 ムシの体内に入ってい ①水 ⑤ (2) カルシウムイオン グルコース ③ タンパク質 (6) ATP (4 DNA 排出する水の量が ゾウリムシの (2)1時間に生成する原尿の量(単位:L)を計算し,最も適切な数値を,次の①~ ⑨のうちから一つ選べ。 16 00-120 (3) 9.6 (4 12 ⑤ 19.6 ① 0.96 (2) 7.2 関する説明として ⑥ 21.4 7 96 (8 720 (9 7200 である血しょう (3) 1時間あたりのナトリウムイオンの再吸収量 (単位: g) を計算し、 最も適切な 数値を、次の①~ ⑨のうちから一つ選べ。 17 ① 0.96 7.2 (3) 9.6 (4) 12 ⑤ 19.6 ⑥ 21.4 ⑦ 96 ⑧ 720 (9) 7200 (4)1時間あたりの尿素の再吸収量(単位:g) を計算し、最も適切な数値を,次の ①~⑨のうちから一つ選べ。 18

この問題の（ｴ）と（ｵ）で、自分の考え方ではどう間違っているのかがわかりません。（ｴ）は速さなのでm/sを使ってL/2L/3vとしました。（ｵ）は比を使って求めました。この考え方ではダメな理由をお願いします。🙇

36. 〈木材に打ちこまれた弾丸> 図のように,水平な床上に置かれた質量 M 〔kg〕,長さL〔m〕の 木材に,質量 m 〔kg〕 の弾丸を水平に打ちこむ。 弾丸は木材の中を 水平に進んでいく。弾丸が木材から受ける抵抗力は,速度や場所に よらず一定として次の空欄を埋めよ。 ただし, 木材と弾丸の運動は 直線上に限られ,弾丸の大きさは無視できる。 L m M 木材を床に固定し,弾丸を速さ” [m/s] で打ちこむと 1/3の深さまで進入して止まった。 このとき,弾丸が木材から受けた力積の大きさは ア [N.s], 抵抗力の大きさは 〔N〕, [イ [N] である。 よって, 弾丸が木材に進入してから止まるまでの時間は,ウ〔s] で ある。 また, 弾丸が木材を貫通するには,エ xv [m/s]以上の速さで打ちこまなければ ならない。 木材を固定せず, 床面がなめらかであるとき, 弾丸を速さ(エ)×vで打ちこんでも木材を貫 通しなかった。 弾丸は,オ ×L〔m〕の深さまで進入し, それ以降は木材といっしょに一 定の速さ xv [m/s] で動いた。 [18 大阪医大〕

(2)の問題なのですが、このとき運動量や運動エネルギーは保存されるのでしょうか？よければ解き方を教えていただきたいです🙇

問4 図に示すように水平面内に円形の小穴0があり、0を通した軽いひもの一端は面上にある質量mの小 球Aにつけ、 ひもの他端には質量mの小球B と質量 7m の砂袋Cを取り付けてぶら下げてある。 はじめ、 小 球AはOを中心として半径の円運動をしていた。 摩擦や空気抵抗は無いとして、 以下の問に m, ro, 重力加 速度g を用いて答えよ。 8m= (1) はじめの状態で、 等速円運動の角速度 wo と角運動量の大きさLを求めよ。 L = FX F (2) 砂袋Cの底に穴を開け、中の砂を少しずつこぼれ落ちるようにした。 砂がすべて落ちつくしたあとの小球 Aの円運動の半径r と角速度を求めよ。 但し砂袋自身の質量は無視できるとする。

物理　運動量保存則 問4なんですけど、v₁が台に衝突して左に動くから符号はマイナスかと思い、答えを1としたのですが2でした。なぜですか？ ※右向きを正とします。

次に, 図2のように, 台の固定をはずして静止させ、台の上面に置いた小物体にのみ水 平右向きに大きさ 24 の速度を与えた。 その後, 小物体は壁Aに衝突し、台は右向きに運 動をはじめた。台と床面の間に摩擦はないものとし,台の質量をMとする。 B 小物体 Vo m 台M 図 2 Avi ① M 床面 問4 この衝突の直後の小物体の速度を v1, 台の速度をV とするとき、運動量保存の法 を表す式はどのように表されるか。 正しいものを,次の1~4のうちから一つ選び、 番号で答えよ。 1 mv. = moo=-moi+MV1 3 mv=mVi+Mo1 ② mi mvo=mv+MV1 moo=mVi+Mor

最後の写真の最後の文の、なぜ力積の大きさがそのようになるかわかりません。どのように計算したらこのようになるのでしょうか？

なものを,後の 図1のように,スケートリンクの氷面上で花子さんが太郎さんの乗ったそ りのハンドルを持ち,そりと一緒に一定の速さですべっていた。 花子さ ん,太郎さん, そりの質量をそれぞれM,mm とする。 氷面は水平でな めらかであり,花子さんと太郎さんの乗ったそりは同一直線上を運動するも のとする。花子さんが途中でそりを水平に押し出したところ,花子さんだけ が静止し,太郎さんとそりは一体となって前に進んでいった。押し出された 後の太郎さんの乗ったそりの速さは,と ア 。 また,そりだけに注 目すると,押し出される間にそりが受けた力積の和の大きさは,Mvoと イ 。 花子さん 太郎さん M m Vo 氷面 図 1 そり Smo ア 等しい 比べて小さい ② 等しい 比べて大きい ③ 比べて大きい 比べて小さい 比べて大きい 比べて大きい (Mimimo)uo= (mt M Miomior pol =mou M² = m

物体Aが台Bになめらかに上がっていき、水平方向の運動量保存から①の式が成り立ちますが、この時②のエネルギー保存は成り立つのでしょうか？

=> A + m Vo 2 VAS こつひも B MUA + MUB 12/2mv^2/2/2m+/2Mひ (2) No. Date

①がNNPをGNPにすれば正解と書いてあるんですが、GDPから海外からの純所得を足せばGNIになると思うのですがなぜGNPなんですか？

基礎力チェック問題 問1 GDP(国内総生産) に関する記述として最も適当なものを、次 の①~④のうちから一つ選べ。 (17年追試) ① GDPに海外から受け取った所得を加え,海外へ支払った所得 を差し引いたものが, NNP (国民純生産)である。 ②一国の経済規模を測るGDPは,ストックの量である。 ③ GDPに家事労働や余暇などの価値を加えたものは,グリーン GDPと呼ばれる。 ④ 物価変動の影響を除いたGDPは,実質GDPと呼ばれる。 ① ギャロッピングインフレーション 問1 [答] ④適当: 実質GDPに関す る正文 [ p.187]。 ①不適当: 「NNP (国民純 生産)」 を 「GNP (国民 総生産)」 とすれば適当 な文になる。 NNPは GNPから固定資本減耗 を差し引いたものである。 不適当: GDPはフロー の量を表す指標である。 不適当: 「グリーンGDP」 を「NNW(国民純福祉)」 に替えれば適当な文とな る。 グリーン GDPは、 環境の悪化を考慮に入れ たGDPのことである。 大丸 ①クリーピングインフレーション の低事で を次の 問2 所得を把握するための諸指標に関する記述として誤っているもの のうちから一つ選べ。 問2 [答] ③ (15年本試 ) ③誤文:「国民総所得

（2）の（オ）が何度解説読んでもわかりません、下線部引いた速度の話がよくわかりません お願いします

慶應義塾大-理工 (エ) 2022年度 物理 <解答> 43 斜面上では,質点には常に斜面下向きに mgsin30°の力がはたらく。 つまり、斜面下向きに見かけの重力加速度g' =gsin 30℃ がはたらいている L T=2π = 2π g' L gsin 30° とみなせる。よって、 求める周期をTとすれば,単振り子の公式から =2π (2)(オ) 90°のときの床面に対する三角柱の速度をVとすると, x軸方向 の運動量保存則から 2 gンデンサーの観 m(-vocos 30°) = (m+M) V :.V= √√3mvo 2(m+M) 08200nie ge="part また0=0°のときの三角柱から見た質点の速度の大きさを とすると, 質点の床面に対する速度の大きさは√2+V2であるので,力学的エネル ギー保存則および①から mvo +mgLsin.30°=12m(+V)+/12MBの 2 mvo+ mgL (m + M) V2 2 (m+){ m 1 1 2 1 2mvi 2 v22=vo2+gL- (m+M) √3mvo 2 (m + 10} 3mv.2 =vo²+gL- 4(m+M) =gL+ v₂ = √9L+ に m+4M 4(m+M) m+4M 4(m+M) 2 サーの電気容量は、間隔がのコン -(+)(S)- の誘電体を挟んだコンデンサーの 2 (0) (0) (0) Vo 0+0+0 Lsin 30° ・・ L m M 30° M x 30° (カ) 摩擦力は三角柱と質点の間の内力なので,x 軸方向の運動量は保存さ れる。よって、①と同じ速度になる。 . V=17 √3mvo 2(m+M) (3) 求める三角柱の加速度の大きさをα とする。 三角柱から見るとx

物理の問題です (2)です この運動の関係式をエネルギー保存則から立式したのですが、解答は運動量保存則で立式していました。 この部分の運動ではエネルギーは保存されていないのですか? わかる方問題の解説お願いします