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Science Junior High

物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです! よろしくお願いします!

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

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Science Junior High

なんで答えウ、エになるんですか??

5 次の問いに答えなさい。 図1のような立方体の物体Aと、水を入れた水そう X, 食塩水を入 れた水そうYを用意し、次の実験を行った。 実験 1 図 1 [1] 空気中で物体Aをばねばかりにつるしたところ, ばねば かりは0.8Nを示した。 物体A [2]Aをばねばかりからはずし、水そうXに入れると,Aは沈んでいき,水そうの 底で静止した。次に,Aを水そうYに入れると,Xに入れたときと同様に,水そ うの底で静止した。 [3] 空気中でAをばねばかりでつるし、 図2のようにAをXにゆっくりと沈めてい き、液面からAの下の面までの距離とばねばかりの示す値を調べた。 次に, Aを Yに沈めていき, Xに沈めたときと同様に調べた。 表は、実験結果についてまとめ たものである。 図2 表 D ばねばかり 液面から物体Aの下の面 までの距離〔cm〕 0 1 2 3 4 細い糸 水そう X ばねばかりの水そう X 0.80 0.70 0.60 0.500.50 示す値 〔N〕 水そうY0.80 0.680.56 0.44 0.44 液面 水 物体A 実験2 物体Aを2個つなぎ, 図3のように, 横向きにした直方体を物体B, 縦向きにした 直方体を物体Cとした。 次に、図4のように空気中でB, Cをそれぞればねばかりに つるし、水そう Xに実験1と同様に,ゆっくりと沈め、液面から物体の下の面までの 距離とばねばかりの示す値をそれぞれ調べ ただし, 実験1, 2において, 細い糸の体積や重さは無視できるものとする。 図3 図 4 D ばねばかり 細い糸 物体B 物体C 物体B 物体C

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Science Junior High

一枚目の⑷では角度を小さくするとばねばかりの値は大きくなるのに、二枚目の問5では角度を小さくすると力が小さくなる理由はなんですか??

244 合格メソッ 4 博樹さんと明雄さんは、滑車を使った仕事について調べるため, 滑車A,Bと、重さが1.0Nのおもりを使っ て 実験1, IIを行った。 これについて、あとの各問いに答えなさい。 なお, 実験で使用する糸ののびちぢ みと重さ, 糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 (熊本県 ・改) [実] 糸を引いた距離を調べた。 図2 ばねばかり、 糸 実験 図1のように滑車Aを使ってお もりを高さ0.10mまでゆっくり引 き上げ,このときの力の大きさと 図 1 ものさし 実験Ⅱ 図2のように, 滑車Bを使って おもりを高さ0.10mまでゆっくり 引き上げ,このときの力の大きさ と糸を引いた距離を調べた。 滑車A ばねばかり 糸 おもり 0.10m 表は,実験III の結果を示したもの 滑車B である。 おもり 表 力の大きさ [N] 糸を引いた距離 [m] L 0.10ml 実験 I 実験 II 1.0 0.6 0.10 0.20 める。 東 1カーには 学生の健 車が動く コイルを スイッチ し、その 磁石に 問答 ものさし ローン 実験を終えて, 博樹さんと明雄さんは表を見ながら次のような会話をした。 博樹:。実験Iの仕事の大きさは、実験IIとは異なっているよ。滑車などの道具を使っても仕事の大きさは 変わらないと学習したけど、仕事の大きさが同じにならないのはどうしてだろう。 明雄 滑車の重さに注目したらどうかな。 博樹: そうか、表から,滑車の重さは | Nであることがわかるね。 明雄 滑車の重さがあるから, それだけ仕事が大きくなるんだね。 (1) 下線部について,実験Iの仕事の大きさは何Jか, 求めなさい。 また, 下線部⑥のように,道具を使っ ても仕事の大きさは変わらないことを何というか,適切な語を答えなさい。 (1) の ① | に適切な数字を入れなさい。 ) 図 次に二人は,図3の装置を, 重さが0.5Nの滑車Cにか 糸を斜めに引っぱり, 重さが1.0Nのおもりをゆっくり引き上 (2) 図3は,糸と水平面のなす角が45℃のときのようすを示 したものである。なお,点Pはばねばかりと糸の接点を示して 滑車 C おり,実験で使用する糸ののびちぢみと重さ, 糸と滑車の摩擦 は考えないものとする。 20 P ばねばかり 糸 45°/45° (3) 滑車Cとおもりを支える力を糸の方向に分解し, その力を もとにして、図3のときのばねばかりが糸を引く力を, 解答欄 の図中のPから矢印でかきなさい。 おもり (4) 糸と水平面のなす角を小さくしていくと, ばねばかりの示す値は ① (ア 大き なる イ小さくなる ウ変化しない)。 また, 糸と水平面のなす角が30 のとき, ばねばかりの示す値は, (2) Nになる。 ①の )の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。 また, ② に適切な数字を入れなさい。 P

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Science Junior High

⑷の①って糸と水平面のなす角度を小さくすると、ばねばかりの値は絶対に大きくなるものなのですか?

車 力学車コスし磁問 244 合格メソッド理科 4 みと重さ,糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 (熊本県・改) 博樹さんと明雄さんは、滑車を使った仕事について調べるため, 滑車 A,Bと, 重さが1.ONのおもりを使っ 100g 図2 の大 実験Ⅱ 図2のように, 滑車Bを使って もりを高さ0.10mまでゆっくり 引き上げ, このときの力の大きさ と糸を引いた距離を調べた。 実験 図1のように滑車Aを使ってお もりを高さ0.10mまでゆっくり引 き上げ,このときの力の大きさと 糸を引いた距離を調べた。 図 1 ものさし ばねばかり、 滑車 A ばねばかり 糸 0.10m 表は,実験I II の結果を示したもの 滑車B」 である。 表 力の大きさ [N] 糸を引いた距離 [m] おもり L9.10m 実験 I 実験 II 1.0 0.6 0.10 0.20 糸 ものさし 実験を終えて, 博樹さんと明雄さんは表を見ながら次のような会話をした。 3 博樹:。実験Iの仕事の大きさは,実験II とは異なっているよ。滑車などの道具を使っても仕事の大きさは 変わらないと学習したけど, 仕事の大きさが同じにならないのはどうしてだろう。 明雄 滑車の重さに注目したらどうかな 博樹: そうか、表から、滑車の重さは Nであることがわかるね。 明雄 滑車の重さがあるから, それだけ仕事が大きくなるんだね。 (1)下線部について, 実験1の仕事の大きさは何Jか,求めなさい。また,下線部⑥のように,道具を使っ ても仕事の大きさは変わらないことを何というか,適切な語を答えなさい。 (2) に適切な数字を入れなさい。 COOM 3 次に二人は,図3の装置を、 重さが0.5Nの滑車Cにかえ、「 糸を斜めに引っぱり, 重さが1.0Nのおもりをゆっくり引き上> げた。図3は,糸と水平面のなす角が45°のときのようすを示 したものである。 なお、点Pはばねばかりと糸の接点を示して 滑車 おり,実験で使用する糸ののびちぢみと重さ, 糸と滑車の摩擦 は考えないものとする。 45°/45° (3)滑車Cとおもりを支える力を糸の方向に分解し,その力を もとにして、図3のときのばねばかりが糸を引く力を,解答欄 の図中のPから矢印でかきなさい。 おもり (4) 糸と水平面のなす角を小さくしていくと, ばねばかりの示す値は① (ア 大き くなる イ小さくなる ウ変化しない)。 また, 糸と水平面のなす角が30 のとき, ばねばかりの示す値は, ② Nになる。 ①の の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。 また, ② に適切な数字を入れなさい。 仕事の大きさ 語 (1) J (3) (右の図に記入) (4) ① ばねばかり PL a (2) 1目盛りは 0.25Nである。

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Mathematics Senior High

56⑵ なぜADが垂直かわからないのに勝手に高さと置いて比使ってるんですか?12対5のとこです。

■ 14 第 1 章 1-8710 56 2 A Nは一致 解答編 13 針■■■■ (2) △ABCの面積をSとして, △PBC. △PCA, △PABの面積をS で表す。 (1) AB=1, AC=c, AP=とする。 等式から 5p+46_T)+3(_ = 0 ゆえに p= 4+3c 12 = 7 4b+3c x 12 7 7 4b+3c = × 3+4 したがって, 辺BCを3:4に内分する点をDと すると、点Pは線分ADを7:5に内分する点で ある。 (2)△ABCの面積をSA APBC= -S CC2の中 とすると 5 12 17 , それぞ 7 PK △PCA= AADC 12 15 B3 D 12 =/s △PAB= -△ABD= D=1/2x9s=1/25 △PBC: △PCA:△PAB= I2S: 12 よって + ①の ペトル STEP B *52 ∠A=60°, AB=8, AC=5 である △ABCの内心をIとする。 AB AC = とするとき, AIを,こを用いて表せ。 53 △ABC の辺BC, CA, ABの中点をそれぞれ A1, B1, C, とし, 平面上 意の点0に対し, 線分 OA, OB, OC の中点をそれぞれ A2, B2, C2とすみ 線分A1A2, BiB2, CiC2 の中点は一致することを証明せよ。 *54 △ABCの重心をGとするとき,この平面上の任意の点Pに対して,等式 AP+BP-2CP=3GC が成り立つことを証明せよ。 55/ △ABCと点Pに対して,次の等式が成り立つとき,点Pの位置をいえ。 *(2) AP+BP+CP=0 *(1) PA+PB+PC=AB (3) PA+PC=AC 例題 5 △ABCと点Pに対して,等式 6AP+3BP+2CP=0が成り立つと き, 点Pはどのような位置にあるか。 指針等式からPの位置ベクトルを表す式を導き, その式からPがある線分の内分点である ことなどを判断する。 解答ではAに関する位置ベクトルを考えている。 ・・・ [解答 AB=6, AC=c, AP= とする。 6 ベクトルと図形 一直線上の点 2点A, B が異なるとき 点Pが直線AB上にあるAF ベクトルの相等 s, t, s', 'は実数とし, 0, 0 特に sa+t6=s' sa+tb=0 S OA=a, OB=6, OP=3a- 証明せよ。 ただし, a = 0, E OA=-2a, OB-4a, OC とき 次のことを証明せよ する。 (1)3点 0, A,Bは一直 *(3)3点B,D,Eは一 9 3(1, x), (x, 0), ( DA 分する点 57 AB=OB-OA =b-a =5:4:3 AP=OP_OẢ =(3a-26)-a =2a-26 =-26-a) よって AP=-2AB ゆえに、点Pは直線AB上にある。 J (08 注意 0, 0, aとは平行でないという 条件から, 直線AB の存在が認められる。 等式から 65+3(-5)+2(p-c)=0 よって b== 11、 したがって, 辺BC を2:3に内分する点をDとすると, 点Pは線分AD を 5:6 に内分する点 36+2c 5 36+2c5 11 36+2c × 5 11 2+3 B -2- T ✓56 ABC と点Pに対して, 等式 5AP+4BP+3CP=1 が成り立っている。 (1) 点Pの位置をいえ を求めよ。 (1) 2a+sb=ta-b *(3) c=a-26, d= (2)△PBC: △PCA: △PAB を求めよ。 61 △ABC の辺 AB, # C 52 53 56 線分AiAz, BiB2, CiC2 の各中点の位置ベクトルが一致することを示す。 (2)三角形の面積の比は, 底辺の長さが等しければ高さの比に等しく,高さが等しけれ ば底辺の長さの比に等しい。 角の二等分線の性質を利用。 △ABCにおいて,∠Aの二等分線と辺BCの交点をDと すると BD DC=AB: AC する。 更に, Ai A2, B2 とする。 こ ヒント 61 ABAB とな TAE+1-1+ B+ 58 (1) OB-4a=-20Ad る。 よって, 3点 0, A, B は一直線上にある。 (2) AC=OC-OA =(2a+46)-(-2a) =4(a+b)

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Science Junior High

なぜ答えが2になるのか分りません。教えてください

Kさんは、物体の運動について調べるために,次のような実験を行った。 これらの実験とそ の結果について、あとの各問いに答えなさい。 ただし, 用いた記録タイマーは, 1秒間に50打 点するものとし、記録タイマーとテープとの間の抵抗, 台車と板との間の摩擦、滑車と糸との 間の摩擦、台車とおもりにはたらく空気の抵抗, 糸と滑車の質量および台車の大きさは考えな (いものとする。 また, 糸は伸び縮みしないものとし、 台車は滑車と衝突しないものとする。 〔実験1] 図1のように, 水平な机の上に平らな板を乗せ、その上に台車を置いてテープをつな いだ。台車の他方にはおもりをつけた糸をつなぎ, たるまないように滑車に通した。 台車を手 でおさえて静止させたあと、記録タイマーのスイッチを入れ、静かに手をはなしたところ, 台 車とおもりは同時に運動を始めた。おもりの真下にはいすがあり,おもりがいすについたあと 台車は運動を続け 図2は、この台車の運動を記録したテープを, 打点がはっきりと分離できる適当な点から5 打点ごとに切り取り、順に用紙にはり付けている途中のものである。ただし、図2における① 〜⑦のテープの打点は省略してある。 14.0 30℃にって 12.0 物質BC 10.0 テープ 台車 滑車 8.0 プ の 長 6.0 〔cm〕 おもり 4.0 記録タイマー 板 机 図1 2.0 0 (30+50+5+0+10731+129) 〔実験2] 図3のように, 〔実験1]で用いた板と 机の間に木片をはさんで斜面をつくり,その上 におもりをつけた糸をつないだ台車を置き、手塚 でおさえて静止させた。 この状態から、手をは なしても台車が静止したままになるように斜面 この角度を調節した。 台車 斜面の角度 板 机 図3 (ア) 〔実験1] において,おもりがいすにつくまで の台車の運動のようすを説明したものとして最 も適するものを次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。 滑車 □おもり 木片 5打点ごとに切ったテープの長さが一定なので,台車は一定の速さで運動していた。 25打点ごとに切ったテープの長さが一定なので,台車は速さが増す運動をしていた。 5打点ごとに切ったテープがしだいに長くなっているので,台車は一定の速さで運動して 2021年 神奈川県 (41)

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