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数学 中学生

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[39] 大きさが同じで,質量200gの球Aと質量100gの球日を用意し、ふりこの運動について調べる実験を行 った。これについて、あと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1とし 摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 <福岡> 実験図1のように、 のび縮みしない糸の一方の端を天井に固定し、 もう一方 図1 天井 の端に球Aをつけ, 糸がたるまないようにして球AをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球AはQ. R. S点を通って, P点と同じ高さの丁点 まで移動した。 次に、 球Aを球Bにつけかえ, 球BをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球BはQ. R. S点を通って, T点まで移動した。 (1) 図2は、図1のS点を通っているときの球Aを表している。 このときの球 Aにはたらく重力を、図2に力の矢印で示しなさい。 ただし, 図2の1目盛 りを1とし、 力の作用点を●で示すこと。 (2) 図3は、この実験で、 P点から丁点まで移動すると きの, 球A, 球Bそれぞれがもつ位置エネルギーの変 化を模式的に示したものである。 ① 次の文は、図3について説明した内容の一部であ る。 X にア,イのうち適切な記号を入れなさい。 また, Y にあてはまる内容を書きなさい。 X 図2 3 Y [40] なめらかなレールを用いて図1のような装置をつくり, A の 図1 位置で小球を静かにはなした。 BC間は水平で,AとDは同じ高さ である。 また,図2はA~D間の小球の位置エネルギーの変化を表 したグラフである。 これについて 次の問いに答えなさい。 ただし, 摩擦や空気の抵抗, 小球の大きさは考えないものとする。 <群馬> (1) AB間で, 小球の運動方向にはたらく力の大きさはどうなるか。 最も適当なものを,次のア~ウから1つ選びなさい。 ア しだいに大きくなる。 イ一定である。 図2 ウ しだいに小さくなる。 (2) この実験における, 小球の運動エネルギーの変化を表したグラ フを,図2にかき加えなさい。 (3) 図3のように, レールをCDの中間点Mで切断し, Aの位置で 小球を静かにはなした。 小球がMからななめ上方に飛び出した後 の小球の位置エネルギーの最大値はどうなるか。 最も適当なも のを、次のア~ウから1つ選びなさい。 20 Luca P A 図3 ER A A IMPO RST 位置 球Aがもつ位置エネルギーの変化を示したものは,X である。そう判断できるのは、物体が同じ高 さにある場合, その物体がもつ位置エネルギーは、その物体のY ほど大きいからである。 10cm 図3 | 質量が大きくなる ② アの位置エネルギーの変化を示す球について Q点での運動エネルギーは, S点での運動エネルギーの 何倍か。 tex fitz 0.2 177 エ 10.1 小球 P Q B B ア Aでの位置エネルギーより大きい。 イ Aでの位置エネルギーと等しい。 ウAでの位置エネルギーより小さい。 レール 小球の位置 レール B 2N C 2X 小球 12 GJ 62 倍 D D M

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数学 中学生

なぜ3(2n+1)=3の二乗×ある数の二乗と表せられるのかわかりません。3の二乗はどこからきたのでしょうか。解説お願いしたいです。

1+3+5=√9=3のように、連続する3つの奇数の和の平方根が整数となる場合を見つ ため、Sさんは、次のような方法を考えた。 各問いに答えなさい。 Sさんの考えた方法 この3つの奇数の和は, (2n-1)+(2n+1)+(2n+3)=6n+3=3 (2n+1) となる。 を整数とすれば、連続する3つの奇数は, 2n-1, 2n+1, 2n+3と表される この3つの奇数の和の平方根 3 (2n+1) が整数となるので と表される。 3 (2n+1)=3×(ある数 ) さらに2n+1は奇数なので, (ある数) を小さい数から順に考えると, 3(2n+1)=3'×1^ これを解くとn=1だから, 3つの奇数は1,35となる。 3(2n+1)=3'×3^ これを解くとn=13だから, 3つの奇数は 25, 27, 29 となる。 3(2n+1)=3×5^ これを解くとn=アだから, 3つの奇数はイ,ウ,エとなる。 (1) ア ~エにあてはまる数を, それぞれ書きなさい。 (2) 連続する5つの奇数の和の平方根も,たとえば√1+3+5+7+9=√25=5のように、整 となる場合がある。 1+3+5 +7 +9 以外でもっとも小さい連続する5つの奇数を求めな さい。 3(2n+1)=3°×5°より, 2n+1=3×5° 2n=75-1 2n=74 n=37・ア… 2n+1=75より,3つの連続する奇数は73·イ,75・ウ,77・エ ... nを2以上の整数とすれば,連続する5つの奇数は, 2n-3, 2n-1, 2n+1, 2n+3,2カ+5で これらの和は, (2n-3)+(2n-1)+(2n+1)+(2n+3)+(2n+5)=10n+5=5 (2n+1) となる。 この5つの奇数の和の平方根√5(2n+1) が整数となるので, 5(2n+1)=5×(ある数)と表さ る。 さらに2n+1は奇数なので,(ある数) を小さい数から順に考えると, 2n+1)=5°×12 これを解くと, 2n+1=5 よって, 1, 3, 57,9となる。 これは不適 二小さいのは 5(2n+1)=5°×32 これを解くと, 2n+1=5×3=45 n=22 て、5つの奇数は 41 43, 45 47 49 ・・・答

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