中3理科 仕事の原理です なぜ、➁が300Jになるのかがわかりません。 500Jではないのですか？ 解説お願いします🙇‍♀️

自問題 2 右の図のように, 10kg の物体をAでは直接, Bでは斜面にそ ってそれぞれ3mの高さまで引き上 げた。100gの物体にはたらく重力の 大きさを1Nとする。 ①Aでした仕事は何Jか。 100〔N〕×3〔m〕=300[J] 2 Bでは,何Nの力で物体を持ち上げたか。 A A 300〔J〕÷3〔s〕=100〔W〕 300(J)+5(s)=60(W) B 3m gr 10kg B 2.5m 10kg 3m 300〔J〕÷5〔m〕=60[N] 3 1秒間に1mひもを引くとき, A,Bの仕事率はそれぞれ何Wか。 脂問題 2 300 60 A [2点×4] J N 100 B 60 W W

なぜ100mの時、位置エネルギーは6、運動エネルギーは0になるんでしょうか…？ 最初と同じように4と2にならないんですか？ どなたか教えてください😭😭

次にKさんとSさんは理科の授業で次のような 〔実験2] を行った。 ただし, 小球とレールの間の摩擦や空気による 抵抗はなく, レールはなめらかで, 小球はレールに沿って運動したものとする。 図5 〔実験2] 位置エネルギーと運動エネルギーの移り変 わりについて調べるための装置をつくり,次の ①, ② の操作を行った。 図5は, その装置を模式的に表した ものであり, AB間およびCD間は水平で、 斜面の傾 きの角度xとyは等しい。 ① 小球を転がし, A点からB点まで等速直線運動をさせた。 ② (エ) 小球の速度が最も速くなっているのはどれか。 最も適するものを, 図5の1~4の中から一つ選び、その番号を 答えなさい。 (オ) 次の文は,先生とKさん, Sさんの会話文である。これについて, あとの (i), (i) の問いに答えなさい。 先生:小球が達した最も高い位置をE点とするよ。 A点からE点までの小球のもつ位置エネルギーと運動エ ネルギーの変化はどうなるかな。 図6に, A点からの水平方向の距離と小球のもつ位置エネルギーや運 動エネルギーの関係をかいてみよう。 ただし, CD間を基準の高さ(高さ0m), A点で小球のもつ位置エ ネルギーを4目盛り分, 運動エネルギーを2目盛り分とするよ。 小球が回転することは考えなくていい からね。 Kさん: A点からB点までは高さが同じだから, A点からB点の間は小球のもっている位置エネルギーは4目 盛り分のまま変化しないね。 このことを,図6にかいたら実線 ⑥(-) のようになるよ。 Sさん: 小球は, A点からB点まで等速直線運動をしているから, A点からB点の間は小球のもっている運動エ ネルギーも2目盛り分のまま変化しないわ。 このことを,図6にかいたら実線 ⑥(-) のようになる わ。 Kさん: そうすると, 小球のもつ位置エネルギーと運動エネルギーの和である(Z)は, A点からB点の間は 6目盛り分で一定だね。 (i) 文中の(Z)にあてはまる語を, 答えなさい。 |小球 B点からE点までの小球のもつエネルギーの変化を, 図6に実線でかき入れなさい。 ただし, 位置エネルギー は実線に続いて, 運動エネルギーは実線 ⑥に続いてか きなさい。 262 20cm 20cm A 1 B 小球の運動のようすを観察し, 小球の速度と, 最も高くなる位置を調べた。 ①の後, 図6 小 球 の 2 エ ネ ル C ギ 40cm 3 XX D 0 20 40 60 80 100 120 140 A点からの水平方向の距離〔cm〕

124番の問題のマーカーで囲ったところの代入の途中式が分かりません。どのように計算するのか計算の仕方がよく分かりません!わかる方よろしくお願いします

解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力をF', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける鉛直方向の力 のつりあいから、N=10×9.8=98Nであり、動摩擦力F' は, F'=μ'N = 0.50×98=49N となる。 A,Bのそれぞれが運動する向きを 正として、加速度をaとする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和 A: T-49〔N〕 B: 20×9.8-7=196-T 〔N〕 それぞれの運動方程式は、 A:10g=T-4 ...① B: 20a 196-T 2 式 ① 式 ② から、 30g=147 α=4.9m/s2 これを式①に代入してTを求めると, 10×4.9=T-49 T=98 N 124. 滑車につるした物体の運動 M-m (sinetμ'cose). 加速度: M+m (1+sino+μ'cost) Mmg_ 張力: M+m 指針糸で連結されて運動するので,物体A,Bの加速度の大きさは 等しく, 糸から受ける張力の大きさも等しい。 各物体の運動の向きを正 として, A,Bの運動方程式を立てる。 なお, Aは斜面下向きに動摩擦 力を受けている。 B: Ma=Mg-T 解説 Aが受ける垂直抗力をN, 動摩擦力を F', 糸の張力をTとする と, A,Bが受ける力は図のように示される。 Aが受ける斜面に垂直な 方向の力のつりあいから, N = mg cost であり, 動摩擦力 FV は , F' =μ'N=μ'mg cost となる。 A, Bが運動する向きをそれぞれ正とし て､加速度をα とする。 各物体が受ける運動方向の力の成分の和は, A: T-mgsind-μ'mg cost B:Mg-T それぞれの運動方程式は, Ama=T-mgsin0-μ'mgcost... ① 式 ① 式 ② から a= g (M+m)a={M-m (sind+μ'cost)}g M-m (sin0+μ'cosf) M+m これを式②に代入してTを求めると, T=M(g-α)= A (1+sin(+μ'cos0) Mmg M + m 正の向き mgsino 126. 連結された物体 解答 (1) 0.35mg (2) 加速度:0.10g, AB間の張力: 0.90mg, BC間の張力: 0.45mg 指針 (1) 動摩擦力は, 「F'=μ'N」から求められる。 (2) 各物体の運 動方程式を立てる。 BとCは,同じ大きさの動摩擦力を左向きに受ける｡ 【解説 (1) 物体Bが受ける鉛直方向の力のつりあいから,垂直抗力 したがって, 動摩擦力の大きさは 0.35mg N 8 る動 げる 10×981 DA 下向 受け を妨 る。 に平 向に A mg 度や糸 [F=" る｡ 3つ

μNは摩擦力なので逆方向では無いのでしょうか？どうして斜面に下る方向になるのでしょう？

( (2) 糸 PQ が壁となす角を0とすると,tan 0 の値はいくらか。 22 摩擦力によるつり合い 水平面となす角0が変えられる斜面 AB がある。 AB 上に質量 m nの物体を乗せ, 0を0からだんだん増していったら0が45°を こえると物体がすべることがわかった。 (1) この物体と斜面の間の静止摩擦係数はいくらか。 [ ] 次に斜面の角を0=30°になるように固定して,先の物体を乗せ た。重力加速度の大きさをg とする。 (2) このとき物体にはたらいている摩擦力の大きさはいくらか。 [ ] (3) この物体に斜面に沿って上向きに力を加えて,斜面を上昇さ せようとする。どれだけの力を加えることが必要か。 ( よく出る 23 浮力によるつり合い ] ] ] 23] の鉄球を軽いひもでつるし, 鉄球全体を密 (²)として (水平面) W B

なぜ、h/sinθとなるのですか？

例題2 仕事の原理 水平面との角度をなす, なめらかな斜面を使って 質量m[kg]の物体を, 高さん [m] 持ち上げるため に加える仕事がmgh [J] であることを示せ。 ただし, 重力加速度の大きさをg [m/s2] とする。 【解法】 物体にはたらく力は,重力 mg [N] と垂直 抗力であり,この合力の大きさはmgsin0 [N] であ る。物体を持ち上げるとき、 他の力とつり合う力を加 えればよいので、持ち上げるために加える力の大きさ はmgsinoである。 物体を移動させるために, 斜面に沿って移動させる 29 ん であるから 持ち上げるた 距離は sino めに加える仕事W [J] は, 29 W=mgsin 0x ん sino 口 重力と垂直抗力の合力 mg sing ffee Hon 垂直抗力 30 -)-( high ) [1] 持ち上げるた めに加える力 mg sin 重mg J sin

水色で囲った所から水色で囲った所まで途中式を教えてください。 また、水色の線で引いた所の途中式もお願いします。 教えてください！

自然長からαだけ縮んだばねがもつ弾性エネルギー U^は, すね。 -1/2 1² (₁²8) KD FW 2 2 2 UA です。この弾性エネルギーは小球に与えられ,小球は斜面BCをす。 がっていきます。 小球が点Cに達した瞬間の小球の速さをvとすると､力学的エネ 一保存則より、 1/23ka²=1/12/2mv²+mgh mvsd これをvcで解いて ka² Vc VC.x = v m 次に小球が点Cから空中に飛び出 す瞬間の、 水平方向の速度成分 UC を求めます。 斜面が水平とな す角が45° ですから, - 2gh Uc= /2 H= Josy I ka² 4mg ka² √ 2m 2 12/23ka -ka² = mvc.² + mgH + - gh verに上で求めた値を代入し、Hで解きます。 答え 1/2/201 h この速度の水平成分Ucz は,放物 運動中,ずっと同じですから,小球が達する最高点(これを点Dとします においては,小球はこの速度成分をもっていることになります。 それに対 して, 最高点では速度の鉛直成分はQです。 そこで,最高点Dの床からの高さを甘として, 最初のばねが縮んだ 態と小球が最高点に達した瞬間に力学的エネルギー保存則を適用すると、 次のようになります。 45° Vcy C (m Vc VCx 45° Vc *+. X Y Z \ 2 b XL

(2)の(a)がウになるのですが、何故でしょうか？どのような計算ですか？

あとの (1)~(3) の問いに答えなさい。 ただし, 質量100gの物体にはたらく重力をINとし,糸と 道具や斜面を使用したときの仕事について調べるため、 次の実験を行いました。 これに関して、 動滑車の質量や摩擦, 空気抵抗は考えないものとします。 実験 ① 図1のように、質量が200g 図1 76 15 (物体Pと反対側)を手で真上に引き 物体Pを水平面から40cm引き上げた。 を動滑車に通したあと, もう一方の糸の端を手で真上に40cm引き, 物体を水平面 図2のように、動滑車と物体Pを糸でつなぎ, 別の糸の一方を支柱に固定し,糸 から20cm引き上げた。 ③ 図3のように, 物体Pを斜面上に静止させたあと, 物体Pにとりつけた糸を斜面 に固定した定滑車に通し, 糸の端を手で真上に50cm引き上げたところ, 物体Pの 高さは,もとの位置から20cm高くなった。 図2 ② 40cm 物体P 140cm DAY 水平面 X 200gの直方体の形をした物体Pに糸をとりつけ, 糸の端 支柱 140cm 動滑車 物体P 120cm 水平面 図3 定滑車 物体P 20 cm 水平面 ALB (1) 実験①で,物体Pを40cm引き上げるのに2秒かかった。 このとき物体Pがされた仕事の 仕事率はいくらか。 単位も含めて書きなさい。 afw (2) 次の文章は、道具や斜面を使用したときの仕事について述べたものである。あとの(a), (b)の 問いに答えなさい。 A ②③ エ ①と②と③ と考えられ 実験の ① ~ ③ において,物体Pがされた仕事の大きさが等しいものは る。 において, 道具や斜面を使用しても使用しなくても, 物体P を動かすのに必 要な仕事の大きさは,物体がされた仕事の大きさと同じになる。 このことをy という。 -5- 50cm X 10.4 2 0.8 0.4 21.8 (a) 文章中の X に共通してあてはまる内容として最も適当なものを、次のア~エのうちか GESCX (6) ら一つ選び、 その符号を答えなさい。 ア①と② イ ①と③ (b) 文章中の y にあてはまる最も適当なことばを書きなさい。 QUAGRINTANS 20.01 て 仕事のは JULISHS (3) 実験の①のあと, 物体Pを水平面から40cm引き上げた状態から行ったことで,物体Pが最 も大きな仕事をされたものとして適当なものを、次のア~エのうちから一つ選び、その符号を 答えなさい。 ア 4秒間で20cm引き上げた。 1秒間で15cm引き上げた。 イ 高さを維持したまま1分間静止させた。 エ 高さを維持したまま50cm水平方向に動かした。 6

この(３)の問題がすべてわかりません。 答えを見てもなぜそうなるのかがわからなくて... わかる方がいたら教えてください。

(3)右の図のように、斜面の長さ 5m,高さ3mの摩擦のない斜 面上にある 5kgの物体を、 定滑車を用いて斜面にそって3m引き 上げた。 ① 物体が斜面を押す力は何N か求めなさい｡ (N) ②ひもを引く力は何 N か求めなさい。(N) ③ このときにした仕事は何Jか求めなさい。 (J) 中 - 330 -

物理基礎　運動とエネルギー 明日テストなのですが、この問題がずっと解けなくて悩んでます。どうしたら⑴の答えが⒈25Nになるのかがわかりません。教えてください。

9日 結果の推察 図のように, モーター に 3.0Vの電圧を加えて回転させ. 質量 200 500gの台車を一定の速さでA点からB 点まで引き上げた。このとき, モーター に流れる電流は100mAで一定であった。 水平な床 しゃめん また, 斜面のAB間は120cm, AからBまでの高さは30cmである。 100gの物体にはたらく ま さつ 重力の大きさを1Nとし, 摩擦はないものとして、 次の問いに答えなさい。 J (埼玉・改) (1) モーターが台車を引く力は何か。 ? 12 モーター 糸引き上げられた台車 d B↑ 30cm 120cm

この問題（5）が解説を見ても分かりません。 解答は90cm/sです。 解説は pからqまで10打点なので、時間は0.2秒間。 この間に9.0×0.2。平気ゆの速さは18.0÷0.2=90cm/s 解説を見ても分からないので具体的に教えてくれると嬉しいです。

4 でる! 実験・観察 図1のように、斜面とそれに続く水 図1 平面がある。1秒間に50回打点する記録タイマー 用のテープをとりつけた台車を, A点から静かに はなして走らせた。 図2は、このテープの最初の 部分を除いたあと,5打点ごとに切りとり、順に並 べたものである。次の問いに答えなさい。 ただし, 摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 (1) 図2の縦軸はテープ片の長さを表している。 横軸は台車の何を表しているか。 [ ] (2) それぞれの記録テープの長さは,台車が何秒 間に移動した距離を表しているか。 [ 図2 [cm〕 9.0 6.0 3.0 イはたらく力の大きさは常に一定である。 ウはたらく力の大きさは,しだいに大きくなる。 エ はたらく力の大きさは,しだいに小さくなる。 台車 B & L 記録タイマー ] (3) BC間を動いているときのテープは,a~hのどれか。 すべて答えよ。 A p -• ● ● . a bcde f . . ● bo テーブ O O 197 ] 知識･理解 (3) のときの台車は、何という運動をしているか。 [ (5) 知識・理解 図2で点pを打点してから点qを打点するまでの台車の平均の速さは, 何cm/sか｡ ] [ ] (6) 知識･理解 台車が斜面を下っていくにつれて,台車にはたらく斜面方向の力の大き さはどのようになるか。 次のア~エから選べ。 ア はたらく力の大きさは常に0である。 [ 思考 斜面の傾きを大きくして同じ高さから台車をはなすとき, 台車が水平面上 (7) を走る速さは図1のときと比べてどのようになるか。 次のア~ウから選べ。 ウ 変わらない。 イ遅くなる。 [ ア速くなる。 ]