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Physics Senior High

この問題の[B]の解き方を教えてください。!

応用問題 B 43.〈棒でつながれた2物体の運動〉 思考) 図のように,長さしで質量の無視できる棒によってつながれ た,質量 M の物体Aと質量 mの物体Bの運動を考える。 ただ しM>m とする。棒は物体Aおよび物体Bに対してなめら かに回転でき,棒が鉛直方向となす角を0とする。初め, 物体 Aは水平な床の上で鉛直な壁に接していた。 一方, 物体Bは物 体Aの真上(0=0°)から初速度0で右側へ動き始めた。その後 の運動について次の問いに答えよ。なお,重力加速度の大きさ をgとして,物体Aと物体Bの大きさは考えなくてよい。 また。 棒と物体Aおよび物体Bとの間にはたらく力は棒に平行である。 [A] まず, 物体Aと床との間に摩擦がない場合について考える。 (1) 物体Bが動きだしてからしばらくの間は, 物体Aは壁に接したままであった。この間 の物体Bの速さを, θを含んだ式で表せ。 (2) (1)のとき, 棒から物体Bにはたらく力Fを, 0を含んだ式で表せ。 棒が物体Bを押す 向きを正とする。 (3) 0=α において, 物体Aが壁から離れて床の上をすべり始めた。 cosαを求めよ。 (4) 0=α における物体Bの運動量の水平成分 Pを求めよ。 (5) 物体Bが物体Aの真横 (0=90°) にきたときの, 物体Aの速さ Vを求めよ。 Pを含んだ 式で表してもよい。 (6) 0=90° に達した直後に, 物体Bが床と完全弾性衝突した。その後, 物体Bがいちばん 高く上がったとき0=β であった。 cosβを求めよ。 Pを含んだ式で表してもよい。 [BJ 次に,物体Aと床との間に摩擦がある場合について考える。今度は, 0=60° において, 物体Aが壁から離れた。物体Aと床との間の静止摩擦係数4を求めよ。 物体 B, 質量 m 物体 A, 質量 M [11 東京大)

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2番のtanθのやり方が全然分かりません! 細かく教えてください! あと、不等号が<、≦になる違いも教えてください🙇🏼‍♀️

13 OO 補充例題)114 三角比を含む不等式の解法 0°S0S180°のとき, 次の不等式を満たす目の範囲を求めよ。 0> 176 (2) tan02-1 基本 109 V3 (1) cos0>I 2 E CHART OSOLUTION 三角比を含む不等式の解法 まず三角方程式を解く そして、不等式を満たす0の範囲を考える 13 2 まず,(1) cos 0=- (2) tan0=-1 を解く。…… 13 次に,(1) x座標が- より大きい点,(2) 直線 x=1 上のy座標が -1以ト の点に対応する0の値の範囲を求める。 tan0 については, @キ90° であることに注意する。 (解答 (1) 図において, cosθはPのx座標であるから,x座標が 13 (1) Pのx座標が - 2 より大きくなるのは, p が半円の周上で, 直線 3 より大きくなる0の範囲を 2 Onia S ーアー 10L 求める。 P。 より右側にあ 2 x=ー V3 まず, cos0=- を満たす0を |150° 11 2 -1 る場合。すなわち日が V3 0 x 求めると 0=150° 0°以上150°より小さい 2 よって,図から求める0の範囲は 場合。 0°S0<150° 0くも<180% (2) 図において, tan0は直線x=1上 の点Tのッ座標で表されるから, 点 Tのy座標が-1以上である0の範 囲を求める。 まず, tan0=-1を満たす@を求め (2) Tのy座標が -1以上 になるようなPの存在範 1 y P 囲を正確に求める。 135° 11 tan 0 では0キ90° である 0 から Cos U 0°S0<90° と90°に等号をつけない ように注意する。 ると 0=135° よって,図から求める0の範囲は 0°S0<90°, 135°<0ハ180° てもよい。 net 01 B201

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問1の初速度ははなぜ-1/2mv^2=-mgLで求められないのですか?

扱う テーマ 放物運動と座標軸のとり方/軸上での式の取扱い p.31 物理 図のように,点Aから投げられたボールが, 水平面上の距離Lの点Bに垂直に立て られた高さLのネットをちょうど越えて,距離2Lはなれた点Cに落下し, さらに前 七の斜面を何回かはね(バウンドし), やがて点Cに戻ってくる状況を考えよう。ここ る斜面は十分に長く,その傾きは0であり, 水平面および斜面はなめらかで, ボール と面とのはね返り係数(反発係数)ば e(0<e<1)である。ボールの大きさ,ボールの 同転、およびボールに対する空気抵抗は無視し,重力加速度の大きさをgとして以下 の開いに答えよ。なお, θとeはボールが斜面上を1回以上はねることのできる条件 を満たしているものとする。 V。 y Vo luo A B C し L L 問1 点Aでのボールの初速度 V。を g, Lを用いて表せ。 * 問2 ボールは点Cのわずかに左側の水平面でバウンドした。 図のように, 点Cを原 点として斜面に平行にz軸, 斜面に垂直にy軸をとったとき, バウンド直後のボー ルの速度のr成分 Uo, y 成分 voを g, L, e, 0を用いて表せ。 ボールが点Cではね上がった時刻を t=0 として, 1回目に斜面上でバウンド するまでの間の任意の時刻tにおける速度のェ成分u, y成分v, および位置エ, y を表す式を uo, Vo, g, θ, t を用いて表せ。また, 1回目にバウンドする時刻もをg, L, e, 0を用いて表せ。 * 問4 斜面上でボールが繰り返しはねた。n回目(n21)にバウンドする時刻を g, L, e, 0, n を用いて表せ。また, バウンドがおさまる時刻t。を g, L, e, 0を用い て表せ。 会0 Mm ケ突 さ突 ★* 問5 ボールはやがて点Cに戻ってくるが,点Cを点Bに向かって通過するとき,バ ウンドしていない条件を e, 0を用いて表すと, 2tan0.e?+e-(1+tan°0)<0 となることを示せ。 ご交面が J奥園 * 問3 食 M 「東大(改)|

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この問題の(2)の270°-θとθ-180°の部分の変形が分かりません。 習った公式がメモの物しか無いんですが、これを応用するのですか? tanがy/xのそれぞれの増加量でこのグラフは原点からの線だから傾きになるという解釈で良いですか?

tan(180°+0) × tan (270°-0)+cos*(90°+0)+cos*(0-180°) ア= 2sin 2xをx軸方向に基, y軸方向に 難易度 CHECK 1 CHECK3 絶対暗記問題 42 難易度 絶対暗記問題 41 |+2のグラ! (1) sin (0+90°)+sin(90°-0)+cos(0+180°)+cos(180°-9) (2) tan (180°+0)× tan(270°-6)+cos'(90°+0)+cos'(0-180°) 関数y= 2sin 2.x 次の式の値を求めよ。 ヒント!) この関数を変形すると, y 後は,周期と振幅のチェックだ。 便宜上0=30°と考えればいいんだね。 頑張れ! 解答&解説 今回は“度”で角度を表してる! 0= 30°と考える !) 解答&解説 y=2sin(2x-号)+2 …① を変形し 3 (1)与式の各項を変形して, (ア) sin (0+90°) = cose (イ) sin (90°-0) = cos@ (ウ) cos(0+180°) 次の図で符号がか ソー2=2sin2(x-}) (i) sin → cos (i) sin120°>0 (ア)sの (エ) cO. よって,①のグラフは, y= 2sin2x (i) sin → cos i) sin 60°>0 =-cos0-(i) cos → cos(i) cos 210°<0 軸方向にそ,y軸方向に2だけ平行 (エ)cos(180°。-0)= -cos0((i) cos → cos (i) cos150°<0)()c したものである。 以上(ア)~(エ)より, 与式を変形して sin (0+90°)+sin (90°-6)+cos(0+180°)+cos (180°-6) 求める1の関数のグラフを下に示す ア2sin(2x-号) = cos0+cos0-cos0- cos0=0 2.r 0= 30°と考える! (2)与式の各項を変形して, (ア) tan (180°+0)= tan0 下図で符号がわが (i) tan → tan (i) tan210°>0 (ウ) cO (イ) tan (270°-0) 11 tan0 (i) tan tan (i) tan 240°>0 (ア) 1 (ゥ) cos(90°+0) = - sin@ (i) cos → sin (i) cos120°<0)(エ) cO (イ) る 0エ 7 (エ) cos(0-180°); = -cos0-(i) cos → cos (i ) cos(-150°)< 0 周 期 以上(ア)~(エ)より, 頻出問題にトライ11 与式を変形して 難易度 y= tan n(ラー)+1のグラフについて 1 = tanf× +(-sine)?+(-cosé) tanf (1) これは、曲線y=tan 1号をどのよう (2) この関数の周期はいくらか。 =1+ sin'0+cos'0 =1+1=2 106 ト3

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