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Physics Senior High

(4)の(g)が分かりません(黄色マーカー部分)。解答解説(写真3枚目)の部分で、なぜMの水平方向の速さ0、mの水平方向の速さvになるのか分かりません。

283 支点の動く振り子の運動 図1のように, レールの上を水平に移動できる質量 M の台車に質 L 台車M m S ・釘・ ABS O レール mの小球が長さLの軽い糸でつるされており, 鉛直下向きに重力がはたらいている。 重力加速度 の大きさをgとする。糸は伸び縮みせず,また, 台 車とレールの摩擦は無視できるものとする。台車 重心は支点Sにあるものとする。 はじめに,台 車と小球は静止しており,糸は図1のように大き さの無視できる固定された釘によりレールを含む鉛直面内で曲げられている。このと 糸は台車の支点Sから釘までは鉛直で, 釘から小球までは鉛直に対して角度と なっている。支点S から釘までの距離を1Lとする。 図 1 次の(1)~(5)の ( )に適する式を入れよ。 ただし, (a) (b)はM,m,L,g,δの中 から,(c)~(g), (j)は M,m, L, g, vの中から, (h), (i)は M,m, L,g,v, 0 の中 から必要なものを用いて表せ。 また, v は (a)で求めた小球の速さを表すものとする。 (1) 小球を静かに放すと, 小球は右側に動き始め, 小球が最下点に達したのち, 台車 も動き出した。 小球が最下点に達した直後の小球の速さは( a ),糸の張力の大 きさは(b)である。 (2) その後、 図2のように小球は最下点からさらに 台車 M 右側に振れ、 鉛直からの振れ角0 が最大となった。 レール このときの台車の速さはc) 振れ角の余弦 cosは(d)である。 Jo その後、小球の振れ角は減少し,再び小球が最 下点に達した。このときの台車の速さは(e), 小球の速さは(f)である。 (4) その後,糸は再び釘に触れることなく,台車と om 図2 小球は運動を続けた。 このときの台車と小球からなる物体系の重心の水平方向の速 ヒント 282(2) 物体系には外力ははたらかないので, 2物体の重心は一定の速度で動く。 (7)2物体の重心が等速度運動をすることと, 小球が台に対して単振動をすることを利用

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Science Junior High

(5)の問題でなんで「イ」になるんですか?あと、(6)の問題なんですけど、なんで答えが「エ」になるんですか?

次に2人は、酸化調から銅をとり出す<実験2 > を行いました。 <実験2> 酸化銅と炭素の粉末を混ぜ合わせて加熱し、質量の変化を調べる。 [方法] 1 酸化銅 1.20gと炭素の粉末 0.15gをよく混 ぜ合わせ、試験管Aに入れる。 図5 試験管A 2 試験管Bには を入れ、図5のよ うな実験装置を組み立てる。 試験管 B 始まったら, 3 [方法] 1の混合物を加熱し、 気体の発生が 変化を観察する。 4 気体の発生が終わったら, 試験管Bからガラス管を抜き, 火を消して ゴム管 をピンチコック (クリップ) で止める。 5 試験管Aが冷めたら、試験管Aに残った固体の物質の質量をはかる。 結果 ・試験管Bに入れた「 1は白くにごった。 試験管Aに残った固体の物質の質量は1.02gであった。 (3) では, 試験管Bに入れた 実験2> た気体が二酸化炭素であることがわかりました。 名前を書きなさい。 が白くにごったことから,発生し に入る適切な液体の 2人は, 実験2>の結果について話をしています。 【会話2】 たけるさん: <実験2>では,酸化銅が が されて銅になると同時に, 炭素 されて二酸化炭素になるね。 さとみさん: <実験2>においても, <実験1>のときと同じように酸化銅の質量 と銅の質量とは比例の関係にあると考えて, 120gの酸化銅は 0.96g の銅になって試験管に残ると予想したけれど、残っていた物質の質量 は1.02 だったね。 なぜ 0.96g にならなかったのだろう。 中2理-15 に入ることばの組み合わせとして適してい (4) 【会話2】 中の ② るものを、次のア~エから1つ選びなさい。 ふんげん アズ 酸化 ウ② 還元 ① 酸化 酸化 イズ 酸化 エ還元 還元 還元 2人は,実験2>で疑問に思った点について調べ、考えを深めています。 【会話3】 たけるさん調べてみると, 1.20gの酸化銅を0.96gの銅に変化させるために必要 な炭素の粉末の質量は0.09gであることがわかったよ。そして、反応 する酸化銅の質量と炭素の質量とは比例の関係にあることもわかった よ。 さとみさん そのため、酸化銅と炭素のうち、一方がなくなった段階で反応しなく なり、試験管Aには 」の混ざったものが合計 1.02g残ってい たと考えられるね。 たけるさん 試験管Aの中では酸化銅と炭素の反応だけが起こると考えれば、試験 Aに残っていた 1.02gの物質に,さらに酸化銅を g てよく混ぜ合わせ再び図5のように加熱すると、酸化銅と炭素は一方 だけが残ることなくすべて反応し、試験管Aには銅だけが残ると考え られるよ。 (5) 【会話3】 中の い。 」に入る適切なことばを、次のア~ウから1つ選びなさ ア 酸化銅と炭素 イ炭素と銅 ウ 銅と酸化銅 (6) 【会話3】 中の に入る適切な数値を,次のア~エから1つ選びなさい。 ア 0.06 イ 0.33 ウ 0.55 I 0.80 1296 vz 0.96 中2理 - 16

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