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Science Junior High

(3)の体積の変化が理解できません。 どっちも大きくなると思ってしまいました。 分かりやすく教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

温度のときは固体と液体の混じった状態であ る。また,0℃より低いときは固体のみ, 100℃より高いときは気体のみである。 (3) 状態変化では, 質量は変化せず,体積のみ が変化することに着目する。水の場合, 固体 から液体に状態変化すると, 質量は変わらな いが体積は減少する。そのため, 密度は大き くなる。また,液体から気体に状態変化する と,質量は変わらないが体積は増加するので、 密度は小さくなる。 純粋な物質の状態変化 沸騰が終わる。 (3点×4=12点) 3 右のグラフは, 氷に一定の 熱を加えていったときの加熱時 間と温度の変化を表している。 次の問いに答えなさい。 (1) AとCの温度をそれぞれ何 というか。 レA 100 B A 沸点 水が沸騰 しはじめる。(1) C 0 融点 C Lとけ終わる。 加熱時間 氷がとけはじめる。 イ (2) Bの温度のときの水の状態を,次のア~エから1つ選びなさ の大きくなる。 い。 ア 固体 イ 液体 ウ 気体 の小さくなる。 エ 固体と液体の混じった状態 (3) 水が次の①, ②のように状態が変化したとき, 密度はそれぞ れどのように変化するか。 0 固体から液体 2 液体から気体 〈採点基準)(3)は完答。 質量は変化せず体積が小さくなる。 質量は変化せず体積が大きくなる。

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Science Junior High

最後の問題の答えのグラフは、 なぜ運動エネルギーが位置エネルギーの半分になるのか分かりません。 分かる方は教えてください。

のように,物体Bの一部 の大きさを b, 手が糸アを真下に引く力の大きさ の Aの つ選んで, 130g ア Aの水溶 体にはたらく重力の大きさを1Nとし, 糸の重さや糸ののび, 滑車と糸の摩擦, 空気の抵抗は考えないものとする。 2 図3 物体B ア 水溶 図1 水平な面 図2 水ばねばかり 平。 滑車 滑車 滑車 ウ 水溶 物体 A Bで結 物体A 実験2に 0.80m 台一 ア 10g 台一 台一 0.80m 床 (3) 実験3 床 床 図4 60℃。 2.0 図2のように, 質量200g の物体 Aに糸をつけて滑車にかけ, 水平な面と平行にばね ばかりで糸を引き, ゆっくりと物体Aを床から 0.80mだけ引き上げた。 次に, ばねば かりにつないだ糸を切り, 物体Aを落下させた。 【実験1】 1.6 【実験 2) 問題2 図3のように,質量 200g の物体Bと実験1 で用いた物体 A を糸でつなぎ滑車にか け,物体 Bを水平な面に置いた。 次に, 物体 Bを水平な面と平行に引き, 実験 1 と同 様に物体 Aを 0.80m だけ引き上げ, 静かに手を離したところ, 物体Aは床に衝突して 止まった。その間, 物体 B の速さは大きくなった。 図 4は物体 A が床に衝突するまで の位置エネルギーと物体 A の移動距離を表している。ただし, 物体 Aが床にあるとき の位置エネルギーを 0[]とし, 物体Aと物体Bの力学的エネルギーの和は保存されて いるものとする。 1.0 【実験) 12 にう 数1 [J」o 0 (2)~( 0.50 物体 Aの移動距離 [m] 0.80 図5 (1) 実験1で,物体Aが動き始めてから 0.80mの高さまで引き上げられる間, ばねばかりの目も りは常に 2.0N を指していた。 このときの仕事は何Jか。 (2) 実験1で, 糸を切る前の物体 Aにはたらく重力と糸が引く力とがつり合っている。 このときのつり合っている力のようすを矢印で図5にかけ。 ただし, 図中の ● は物体 Aの重力の作用点を表し, 図の方眼の1目もりの長さを 1N とする。 3) 実験2において, 物体 Aが床に衝突して止まった後, 物体Bはどのような運動をし たか。次のア~エから一つ選んで, その記号を書け。 ア 物体Bは, 物体 Aが衝突して止まった後, 一定の速さで運動した イ 物体Bは, 物体Aが衝突して止まると同時に, 停止した ウ 物体Bは, 物体Aが衝突して止まった後, 一定の割合で速さが増加しながら運動した エ 物体Bは, 物体 Aが衝突して止まった後,一定の割合で速さが減少しながら運動した 実験 2の結果から, 物体Bを静かに離した後の物体Bの運動エネルギーと移動距離 との関係を表すグラフを図6に実線でかけ。 図 物体 A ス 2.0 1.0 0.50 物体Bの移動距離 [m] 1,00 リ 物体 Aの位置エネルギー団 図物体Bの運動エネルギー団 水平な面 な面

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Physics Senior High

(3)の問題で浮力の向きが図のようになる理由を教えてください!

物理2次特編3回目 時間:20~30分 1) Po 図のような熱気球がある。風船部分の体積をV, 全体の 質量を Mとする(風船内の空気の質量は含まない)。風船内 の温度は大気の温度とは無関係に自由に制御できる一方, 風船部分には空気の出入りロがあり,風船内の圧力は常に 大気と同じ値に維持される。風船内部の空気を加熱すると, 大気と比べて密度が低くなるため,熱気球は遅力を得る。 地表付近の大気は, 絶対温度To, 圧力 P。であった。気体 定数をR, 空気のモル質量(1mol 当たりの質量)をm, 重 カ加速度の大きさをgとする。以下では, 風船部分の体積Vは一定であり,風船部分以 外からの浮力はないものとする。また, 気球の高さは十分小さく,風船内の空気の圧力は 一様であるとみなしてよい。空気は理想気体として取り扱うことができるものとして,次 の問いに答えよ。 V M M To, Po ア 2 n 初め,風船内の空気は大気と同じ温度であり, 熱気球は浮上しておらず, 地面に接して いた。 Po= (1) 風船内の空気の質量を To,Po, m, R, Vを用いて表せ。 (2) 地表付近の大気の密度 PoをTo, Po, m, Rを用いて表せ。 (3) 風船内の空気の温度をゆっくりと上げていくと, ある温度で熱気球が地面から離れ た。このときの風船内の空気の密度 p」を Po, V, Mを用いて表せ。また,このとき の風船内の空気の温度T,を Po, P1, T,を用いて表せ。 (4) 風船内の空気の温度をどれほど上げることができたとしても,熱気球の質量が大き すぎれば浮上しない。すなわち, 熱気球が浮上することができるとき, その質量 Mは ある値 M。より小さくならなくてはならない。M。を Po, V, gのうち必要なものを用 いて表せ。 (5) To=300 K, Po=1000 hPa, V=2000 m° のとき, M,を計算せよ。 必要なら g=9.8 m/s?, m=29 g/mol, R=8.3 J/(mol-K) を用いよ。有効数字1桁まで求め, 解答には単位も付すこと。 c3) Pit 次に,浮上し始める温度T, が一T。となるように熱気球の質量Mを調整した。 (6) このときの熱気球の質量 MをTo, Po, m, R, Vのうち必要なものを用いて表せ。 その後,風船内の空気の温度をT,よりわずかに上げ, 熱気球が浮上した後すぐに空気 の温度をT,に戻した。すると, 熱気球は地表から h(>0)の高さまで上昇し, 静止した。 大気の圧力と温度は高所では減少することが知られている。地表付近では, 地表からの高 さxの関数として大気の圧力 P(x) と温度T(x) を以下のように定数αおよびβを用いて 近似的に表すことができる。 P(x) =P1- T。 号) T(x) =To-Bx 上式が常に成りたつものとして次の問いに答えよ。 (7) 高さ*での大気の密度をT。 Po m Ra のるキ ン の ロ」

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