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Type of questions

Physics Senior High

Bの(3)で力学的エネルギーの立て方が分かりません

4 軌道上を 2m/s), 地 次の問いに答えよ。 ただし, 月は質量 M [kg),半径 R[m]の球体とし, 弾丸,の質量 を近(kg)ノ万有引力定数をG[N·m?/kg°]とする。 また, 数値を求める場合の答えの 有効数字は2桁でよい。 人工衛星 【A)月の表面から表面に垂直に無限遠方に向けて弾丸を発射する。 (1) この弾丸が無限遠方に達するための最小の初速度 m/s] を表す式を求めよ。 このとき,弾丸が発射直後にもつ運動二ネルギーの数値を求めよ。ただし, m=2.0 kg, G= 6.7×10-1! N.m?/kg? およびM=7.3×10 kg, R=1.7×10° mで ある。 位時間に ]の大き きる速度 (B] 次に,図のように, 月の表面から 発射した弾丸が地球表面に達するた めの最小の初速度 v」 [m/s] を求めた い。ただし,弾丸は地球の中心と月 の中心を結ぶ直線上を飛行するもの とし,月の地球の回りの軌道運動は 考えないものとする。地球の質量は月の質量の 81倍である。また, 地球の中心と月 の中心の距離をDM]とする。 (1) 地球の中心と月の中心を結ぶ直線上において,月の中心からx[m}の地点A まで は月の引力が勝るが/地点 A を越えると地球の引力が勝っている。月の表面から この直線上を地球に向かって飛行する弾丸ばこの地点Aを越えることができたら 地球に向かって落下できる。 (2) 地点A での弾丸の位置全ネルギーVD]は,地球の重力による位置エネルギーと 月の重力による位置エネルギーの和である。VをDを用いないで表す式を求めよ。 (3) 月の表面から発射された弾丸の力学的エネルギーが(2)で求めた位置エネルギー より大きければ弾丸は地球表面に到達する。このことから上記のひ」を表す式を 求めよ。 (4) 弾丸が地球表面に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーは 弾丸が無限遠方に達するために与えなければならない最小の運動エネルギーの何倍 か,その数値を求めよ。ただし,DE3.8×10°ゆである。また,必要ならば [A](2) で与えた数値を用いよ。 地球 弾丸 質量 m 月 半径 R 質量 M VA A 質量 81 M トーxー D A m この(xをDを用いて表す式を求めよ。 (C] [A]の速度 は「脱出速度」とよばれる。質量が同じ星の脱出速度はその半径が 小さいほど大きな値になる。半径が小さくなり脱出速度が真空中の光の速さ (3.0×10°m/s) となるような天体は「ブラックホール」とよばれる。この天体が太陽 と同じ質量(2.0×10°kgYをもつ球体である場合,その半径は何 km か, 半径の数値 を求めよ。 3.3 く-> 8lx -(ー)

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Science Junior High

どういうことか誰か教えてください🙇‍♀️解説お願いします😓

2 ばねののび【】 電子NRる。 入試にチャレンジ! ばねののび方と重力の関係 (定番 2 (愛媛改) 2 図1のように、質量80gの物 図1 8点× 15問 140 ば 20 体Xをばねと糸でつないで電子てん びんにのせ,ばねを真上にゆっくり 引き上げながら,電子てんびんの示 す値とばねののびの関係を調べた。 表は,その結果である。 100gの物 体にはたらく重力の大きさを1Nと し,糸とばねの質量や糸ののび 縮みは考えないものとする。 (1)ばねに50gのおもりをつり ける力の大きさ [N] 下げると,何cmのびるか。 (2) 表から, 手がばねを引く力の大きさとばねののびの関係を図2にグラフで表しなさい。 (3) (2)より, ばねを引く力の大きさとばねののびの間にどのような関係があるといえるか。 (4)ばねののびが6.0cmのとき, 電子てんびんの示す値は何gか。 (5) 図の物体Xを, 質量120gの物体Yにかえて同じ実験を行った。電子てんびんの示す 値が75gのとき, ばねののびは何cmになるか。 計算式も書きなさい。 (糸は, 机に垂直 である。 物体XI糸 ばね 15 図2に記入 Cm 10 5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 水平な机 ん 力の大きさ[N] 電子てんびんの示す値[g] 80 60 40 20 0 電子てんびんが物体Xから受 0.80|0.60|0.40 0.20 0 ばねののび [cm] 0 4.0 8.012.016.0| (5) 計算式 答え 学宝社版

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