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Physics Senior High

力学の問題なのですが、自然長に戻ると物体が離れるというのが分からないです。離れたあとどのような運動が起こるのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

図1のように, なめらかで水平な床上に置かれた質量mの薄い板と質量mの小球が, 板の上面に立てられた支柱とばね定数んのばねにより, おたがい結び付けられている。同 じく床上に置かれている小物体の質量は2mである。 水平面内の支柱から小物体に向かう 向きをx軸の正の向きとし、 速度, 加速度, 力もこの向きを正とする。 小球と小物体の大 きさ, 支柱とばねの質量, 小球と板との摩擦, 空気抵抗は無視できるものとして 以下の問 いに答えなさい。 なお小球はつねに板上で運動し, 支柱に衝突することはなく, 小球, 小物 体,板の運動はすべて図の紙面に平行な面内に限られるものとする。 支柱 ばね 小球 10000 板 小物体 C 図1 問1 板を床に固定した状態で小球をx軸の正の向きに引き, 小球と支柱との間隔をばね の自然の長さよりも大きくしてから静かに手をはなすと, 小球は単振動する。 振動の 周期 T を求めなさい。 問2 ばねが自然長で, 小球と板が床上で静止している状態から, x軸の正の向きに大き さαの加速度で,板を等加速度運動させたところ, 小球は板に対して単振動を始めた。 運動を開始した時刻を t = 0 とする。 (1) 単振動の周期 T2 を求めなさい。また、ばねの最大の縮みを求めなさい。 △(2) 時刻 t = 2 T2のときの,小球の床に対する速度を求めなさい。 (3) 時刻 t = 2 T2 のとき,板の運動をそのときの速度のまま,等速度運動に切り替え たこのあとの運動で, はじめてばねの伸びが最大になったときの時刻と,その伸 びを求めなさい。 時刻は T2 を用いて表しなさい。 問3 ばねを自然長にして, 板と小球を共にx軸の正の向きに一定の速度(速さV)で運 動させる。 小物体にこれらと逆向きで同じ速さの速度を与え, 床上で板と小物体を 全非弾性衝突させた。 (1) 衝突直後の板の速度を求めなさい。 くっつきあって 一体 (2) 衝突後,板に対する小球の振動の速さの最大値と, 振動の振幅を求めなさい。 (3) 板と小物体が, 一体化してから離れるまでの時間を求めなさい。

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Science Junior High

Q. 中学理科 仕事率  (3)についてです。  なぜ1.8Wになるのですか?  解説には3.6J÷2s=1.8Wと書いてあったのですが、なぜJが3.6なのかわかりません💧‬

5分 ア台車の運動の向きに, 力ははたらいて ウ 台車の運動の向きに力がはたらき, その大きさはしだいに小さくなる。 台車の運動の向きに力がはたらき, その大きさは一定である。 □(5) 物体Xが床に達したのは, どのテープを記録しているときか。 最も適当なものを、 図2のA~Eから1つ 台車の運動の向きに力がはたらき, その大きさはしだいに大きくなる。 選び, 記号で答えなさい。 2 図1のような装置をつくり, 質量 1.2kgの物体を斜面にそって 引いて,30cmの高さまで持ち上げた。図2は、物体が一定の 速さで引き上げられているときの、物体にはたらく重力を矢印 で示したものである。 これについて、次の問いに答えなさい。 ただし,100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、摩 擦や空気の抵抗、動滑車や糸の質量は考えないものとする。 (図1のように物体を30cmの高さまで持ち上げるためには, [ 手で糸を何cm引く必要があるか。 cm] 図1 [ 150cm 斜面 動滑車 30cm 物体 : 図2 □(2) 図1で物体が一定の速さで引き上げられているとき,手が糸を引く力の大き N] さは何Nか。 □(g) 図1では物体を30cm持ち上げるのに,2.0秒かかった。このときの仕事率は W] 何Wか。 □(4) 図2の重力を斜面に平行な方向と垂直な方向に分解して, それぞれの力を表 す矢印をかきなさい。 □(5) 物体を30cmの高さまで持ち上げたあと, 物体を10秒間静止させた。 このと 90cm e 5分 [ き,糸は物体に力を加え続けているが, 仕事をしたとはいえない。 力が物体に仕事をしたとはいえない理由 を,簡単に書きなさい。 -16-

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