物理基礎の問題です。（5）を教えてください💦 答えは4M+m/9Mmgです

122 応用例題 7 動滑車と等加速度直線運動 軽く伸びないロープに質量Mの小物体Aを付け, 天井に固 定した軽い定滑車Pと,質量mの小物体Bをつるした軽い動 滑車Qを通して他端を天井に取り付け, A,Bの床面からの 高さがんとなる位置で全体を静止させた。 いま、静かにAを 手放したらAが下降していった。重力加速度の大きさをgとし, ロープは十分長く,途中でたるむことはないとする。 P ■ 天井 (1) Aが床面に達するとき, Bの床面からの高さを求めよ。 (2)Bの加速度の大きさは,Aの加速度の大きさの何倍か。 A B (3) 下降中のAの加速度の大きさをα, ロープからAにはた M らく張力の大きさを T, Q とBの間にはたらく張力の大 きさを T2 として,A,Bの運動方程式をそれぞれ書け。 m 床面 (4)(3)において,動滑車 Q の質量は無視できるので2T1 T2 の関係が成り立つ。 これをふまえて a Ti をそれぞれ求めよ。 (5) 天井にかかっている力の大きさを求めよ。 (6)Aが床面に達する直前のAの速さを求めよ。 =

Aの加速度の大きさをaとしたとき、Bの加速度の大きさがaの半分になるのは、何故ですか？？

3-11 図のように、なめらかに回転する軽い定滑車と動滑車に軽い 糸をかけて、糸の端に質量 MのおもりAをつけ、動滑車に軽い糸 で質量mのおもりBをつけた。 重力加速度の大きさを」として以 下の問いに答えよ。 い 量Mを、mの式で表せ。 (1)A,Bを放したとき、 A,Bがそのまま静止するようなAの質> 車はあまり B A (2)Mが (1) の値より大きいとき、Aは鉛直下向きに運動する。このときのAの加速度 級 の大きさ、およびAをつるす糸の張力の大きさを求めよ。 大量

(ウ) について、僕はおもりAの初めの高さを0として、力学的エネルギーの保存則より、(後のエネルギー)=(前のエネルギー)すなわち、Mgh+(1/2)Mv^2+(1/2)m4v^2-2mgh=mgh となり、これを解くと、v=√2gh(3m-M)/(4m+M)となり、解答と... Read More

23 基 質量 MのおもりAと, おもりBを糸で結び, 滑らかな定滑車と動滑車に図のように糸αをかけて つるす。 滑車の質量は無視でき, 重力加速度の大きさ をgとする。 (1)B の質量がm のとき,全体は静止した。 糸αの 張力Tとmo を Mg を用いて表せ。 (2)次に,Bの質量をm(>mo)とし、全体が静止し ている状態からA,Bを静かに放す。 (ア)Aが高さんだけ上がったときの速さをひとす る。 このときのBの下がった距離と速さを求め la AVIA M B m よ。 (イ) (E) 前問の間に,Bが失った重力の位置エネルギーはいくらか。 (ウ) Aの速さをM,m, hg を用いて表せ。 (金沢大 +大阪電通大)

(3)と(4)がよく分かりません💦 教えて下さったら嬉しいです！

1 仕事 図1、図2のように、 1.5kgの 図1 物体を80cm引き上げた。 このと きひもを引く速さは図1、図2 ともに等しかった。 図3は、 図1 の場合の物体が上昇した距離と時 間の関係をグラフに表したもので ある。 100gの物体にはたらく重 力の大きさを1Nとし、 滑車の質 量や摩擦力は考えないものとする。 ひも 定滑車 (1) 図1における ① 仕事、 ②仕事率を単位を図3 つけて答えなさい。 (2) 図2において、 ひもを引く力の大きさは 何Nか。 (3) 図2において、 物体が上昇した距離と時 間の関係を、解答欄にグラフで表しなさい。 図2 [cm]100 上昇した距離 60 88820 40 ひも 定滑車 動滑車 15×0.8 思 (1) ① (2) ② (3)[cm]100 上昇した距離 80 60 40 201 (6点×5) 10 4 8 12 16 20 時間 [s] 8.5 N *p.100-101 0 4 8 12 16 20 教科書p.205~209 時間 (s) (4) 図2において、動滑車の質量が200g、 定滑車の質量が600g とし たとき、ひもを引く力の大きさは何Nか。

合っていますか？ 左右の面に働く水圧は同じであり打ち消され、上面に働く下向きの水圧は、下面に働く上向きの水圧の大きさの方が大きいから。

図1 水面から物体の 下面までの距離 左右の面にはたらく水圧の大きさは等しいが、上下の面にはたらく水圧は上向きの方が大きいから。 直方体の物体とばねを, 水の入った水槽の底につけた定滑車を 通した糸で結んだ装置である。 この物体は, 水に入れると, 傾くことなく水 面から2cm だけ沈んで静止する。 ばねを真上に引くと, 物体は水中で傾く ことなく真下に沈んでいく。 図2は、 図1の物体を水中で傾けることなく真下に沈めたときの, 物体の 上下の面と左右の面にはたらく水圧のようすを矢印 () で表した模式 図である。 水中の物体には, 水圧によって, 真上の向きに浮力がはたらく。 図2から考えられる, 物体にはたらく浮力が真上の向きである理由を、物 体の上下の面と左右の面にはたらく水圧に関連付けて、簡単に書きなさい。 ただし, 矢印 (-) の長さは、水圧の大きさを表している。 水槽 物体 床- 図2 -水面 令和6年改題 物体 糸 定滑車

解説お願い致します🙇🏻‍♀️

【方法2】 図2の装置で、2つの定滑車を使って, おもりを床から15cmの高さま で一定の速さで引き上げたときのばねばかりの値をはかる。 植物の体の スタンド 定滑車 図2 定滑車

(3)②a 🟨は、ただの重力ですか？ 🟥を➕足す理由を教えてください🙇‍♀️

かきなさい。 (3) 図17のように,スタンドのつり棒にばねを固定し, ばねに図17 おもりをつり下げて, 静止させた。 その後, ばねにつり下げ るおもりの質量を変えながら, ばねののびを測った。図18は, このときの,おもりの質量とばねののびの関係を表したもの である。 ただし,100gの物体にはたらく重力の大きさを 1Nとし, ばねの質量は無視できるものとする。 き,糸bがおもりBを引く力を, 点Pを作用点として, つり棒 ばねののび 図 18 10 8 6 4 スタンド (cm) 2 ・おもり 0 床 40 80 120 160 おもりの質量(g) ばね ① 図17のばねに,おもりCをつり下げたとき, ばねののび は6cmであった。おもりCの質量は何gか。 また、おも りCを月に持っていったとき, 月面上でおもりCにはたらく重力の大きさは何Nになると考えられるか。それぞれ答えなさ い。ただし,月面上での物体の重さは,地球上での重さの6分の1になるものとする。 19 1.8m 水面から物体Dの 下面までの距離 水槽 水面 ばねののび 図206 ばね 5 4 3 糸 物体D (cm) 2 ・水 1 床 図19は, 直方体の物体Dと図17のばねを, 水の入った 水槽の底につけた定滑車を通した糸で結んだ装置である。 図19の物体Dは,質量80gであり,水に入れると,傾 くことなく水面からとcmだけ沈んで静止する。 ばねを 0.02m 真上に引くと,物体Dは水中で傾くことなく真下に沈ん でいく。図20は,このときの, 水面から物体Dの下面ま での距離とばねののびの関係を表したものである。 ただ し,糸の質量は無視でき, 定滑車の摩擦はないものとす る。また, 水面から物体Dの下面までの距離が5cmになるまでに物体Dと定滑車はぶ つかることはないものとする。 定滑車 0 1 2 3 4 5 水面から物体Dの 下面までの距離 (cm) a 水面から物体Dの下面までの距離が3.5cmのとき, 物体Dにはたらく浮力の大きさは何Nか。 図18と図20をもとに,計 算して答えなさい。

全問何となくで正解してたんですけど充分に理解できてないので問7以外の解説お願いしたいです🙏🏻問7はちゃんと分かりました！

[2] 図1~図4は、2kgの物体を20cm引き上げる様子を表している。 次の問いに答えなさい。ただ し、滑車をひもの重さ、摩擦は考えないものとし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを 143 Nとする。 20cm 動滑車 図2 46cm G 20 cm 2kg 2kg 定滑車 図4 A 20cm 80cm 20cm 2kg 2kg

（2）以外解説お願い致します🙏

10 斜面上を運動する台車の速さの変化とはたらく力の大きさの関係について調べるために,次の実験を 行った。あとの問いに答えよ。 ただし, 物体にはたらく空気抵抗, 定滑車と斜面の摩擦および糸の質量 は無視できるものとする。 〔実験1] 図1のように, なめらかな斜面上に台車をのせ 台車にはたらく斜面方向の力の大きさをばねばかりで 調べた。 図1の矢印は台車にはたらく重力を表し, 方 眼のマス目の1目盛を1Nとする。 [実験2] 図2のように, 実験1と同じ台車を実験1と同じ 傾きのなめらかな斜面にのせ、 おもりのついた糸を定滑 車に通し斜面と平行になるように台車につないだ。 台車 を斜面上向きに手でおし出し, 台車の先端が点Aを通過 した直後から 0.1秒間隔で発光するストロボ装置で台車 の運動を撮影した。 台車の速さと時間の関係は、図3の グラフのようになった。 ただし, 台車は定滑車まで到達 しないものとする。 [実験3] 斜面の傾きを変えて, 実験2と同様の実験を行 った。 表はその結果である。 図1 図2 図3 台車の速さ ばねばかり 定滑車 糸 おもり なめらかな 斜面 台車の先端 なめらかな 斜面 点 A 50 40 30 20 [m/s]10] 0 0.1 0.2 0.3 0.1 0.5 時間 [s] 点Aを通過してからの 時間 [s] 0.2 0.1 0.3 10 0.4 0.5 点Aから台車の先端ま 3.5 8.0 13.5 20.0 27.5 での距離 [cm] (1) 実験1で, 台車が静止しているとき, ばねばかりの示す値は何Nか, 書け。 (2) 実験2の図3から, 台車にはたらく力の説明として,最も適当なものを次のア~エから1つ選んで,その 記号を書け。 ア. 台車にはたらく重力の斜面下向きの力の大きさが, 台車にはたらく垂直抗力の大きさより大きい。 イ. 台車にはたらく重力の大きさが, 糸が台車を引く力の大きさより小さい。 ウ. 台車にはたらく重力の斜面下向きの力の大きさが,糸が台車を引く力の大きさと等しい。 エ. 台車にはたらく重力の斜面に垂直な方向の力の大きさが, 糸が台車を引く力の大きさより小さい。 (3) 実験2で用いたおもりの質量は何gか, 書け。 ただし, 質量 100gの物体にはたらく重力の大きさを1 Nとする。 (4) 実験3の表から, 点Aを通過してから 0.2秒から0.5秒までの平均の速さは何cm/s か、 書け。 (5) 実験3の表から、 ① 台車の速さ(縦軸)と点Aを通過してからの時間 (横軸), ②点Aから台車の先端までの 距離(縦軸)と点Aを通過してからの時間 (横軸) のグラフはそれぞれどのようになるか。 最も適当なものを 次のア~カからそれぞれ1つ選んで、 その記号を書け。

斜面を利用した仕事 (1)と(2)の解き方が分かりません。 答えは、(1)4.9N (2)4.0mです。

定滑車 の 【3】斜面を利用した仕事◆ 図のように, 質量 1.0kg の物体に軽 いひもをつなぎ、 動滑車 点 1.0kgl き 水平となす角が 1.0kg 30°のなめらかな 2.0m 300 よ。 ただし, 滑車は あるものとし、重力加 する。 大きさは何Nか。 斜面を利用して、地面から高さ 2.0mの地点 までゆっくりと物体を引き上げる。 重力加速 度の大きさを 9.8m/s2として,次の各問に答え よ。 (1) 人がひもを引く力の大きさは何Nか。 は何m か。 (2) 人がひもを引く長さは何mか。 【4】 仕事率◆ (1) 5.0sの 仕事率は何 (2)20s の間 20sの間 ときの仕事 (3) 40W の このときの (4) 物体が 20Nの力を 10m/sの等 する仕事の