物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです！ よろしくお願いします！

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

(6)エになる理由を教えてほしいです

6 力と運動に関する (1) ~ (7) の問いに答えなさい。 (10点) 図14のように,質量 60gのおもりをつけた糸をとりつけた質量 220gの台車を水平な机の上に置 き,静かに手をはなして台車が運動するようすを、1秒間に60打点を打つ記録タイマーで,紙テ ープに記録した。 図15は, 紙テープを最初の打点から0.1秒ごとに切り取り、初めの10本をそれぞ れ区間a ~j として左から順に台紙にはりつけたものである。 台車が動き始めた後,おもりは床 に達して静止したが, 台車はそのまま動き続け、 車止めに当たって静止した。 図 14 車止め 糸 滑車 図 15 13.0| 台車 記録タイマー 11.9 紙テープ |机 テープの長さ 9.8 7.7 5.6 3.5 60gの 220g (cm) おもり 1.4 0 床 2 35: 5 35 075 abcdefghi ij 35 区間

答えは区間5なのですがなぜですか？

図14 記録タイマー ーテープ 水平な床・ 一台車 -斜面

合っていますか？ 5台車が斜面を下っている時の速さの増え方が小さくなっているから。

令和6年改題 1 図1のように, 水平な床の上に斜面をつくり、斜面の上に台車を置く。 台車には, テープをつけ, 1秒間 台車は斜面を下り, 水平な床の上を進んだ。 図2は、 このときの台車の運動を記録したテープを, a 点から、 50回打点する記録タイマーに通して, 台車の運動を記録できるようにする。 台車を静かにはなしたところ、 打点ごとに区間1~8 と区切ったようすの一部を表した模式図である。ただし、斜面と床はなめらかにつなが ていて、テーブの質量は無視でき、 空気の抵抗や摩擦はないものとする。 区間 : 5 理由:斜面では速さの増え方が一定だが、 速さの増え方が小さくなったから。 図 記録タイマー テーブ 台車 水平な床 7 ・斜面 図3 16.5] 16.1 13.5 〒 10.5 テーブ 7.5 [cm] 図2 区間1 区間2 区間3 区間 4 4.5 0 1 12 34 5 6 78 区間 図3は、区間1~8 の各区間のテープの長さを表したものである。 図3をもとにして、台車が水平な床に到 したときの区間を. 区間1~8の中から1つ選び、 数字で答えなさい。 また、そのように判断した理由を 台車が斜面を下っているときの, 速さの増え方に関連付けて、簡単に書きなさい。

答えは区間5なのですが、なぜ区間6ではないのですか？

図14 記録タイマー テープ 水平な床 ・台車 -斜面

（３）と（４）の求め方を教えてください🙏

4 次郎さんは、リニアモーターに興味を持ち調べたところ、レールと磁石を用いて簡単なリニアモー ターをつくれることがわかり、次の実験を行った。 あとの問いに答えなさい。 ただし、電熱線をのぞ くすべての部品の電気抵抗 パイプにはたらく摩擦や空気抵抗は考えないものとし、電流が磁界から 受ける力はレールと平行な方向にかかるものとする。 <実験> ⑦ 図1のように、レールを2本水平に置き、そ れらの間にN極を上にして磁石をすきまなく並 べて固定した。 これに、 電源装置 スイッチ 5Ωの電熱線を導線でつないだ。 ⑨ パイプをA点に置き、電源装置の電圧を6.0V 図1 電源装置 パイプ 銀行 「レール 電熱線 スイッチ にして電流を流したところ、 パイプはB点に向 かって動きだし、B点 C点を通過した。 (1)この実験で用いたレールとパイプは同じ材質でできており、この材質には電流が流れやすく、磁 石につかないという特徴がある。この実験で用いたレールとパイプの材質として最も適切なものを, 次のア~エから1つ選び、記号で答えなさい イガラス ウ鉄 エゴム ア アルミニウム (2) 図1のP点を流れる電流の大きさは何か、求めなさい。 (3)この実験で、パイプに流れる電流によってできる磁界のようすを磁力線で表したものとして最も 適切なものを、 次のア~エから1つ選び、記号で答えなさい。 ア 磁力線 イ レール 力 ウ 磁力線 H 磁力 バイ B A B A B A B (4) 図1の回路の電熱線を次のア~エのようにつなぎかえ, A点からC点までの区間におけるパイプ の平均の速さを比較した。 このとき, 平均の速さが最も速くなると考えられる電熱線のつなぎ方と、 平均の速さが最も遅くなると考えられる電熱線のつなぎ方として適切なものを,アーエからそれぞ 1つずつ選び、記号で答えなさい。 ただし、電源装置の電圧は,同じ大きさとする。 ア 5Ωの電熱線2つを並列につなぐ。 ウ 5Ωの電熱線2つを直列につなぐ。 イ 5Ωの電熱線3つを並列につなぐ。 エ 5Ωの電熱線3つを直列につなぐ。 図2 5 図2のように、 図1の装置をC点側が高くなるようにした。 スイッチを入れて, B点に置いたパイプに電流を流し, 電源 装置を調整し、 電圧をある大きさにしたときにパイプがレー ル上で静止した。 スイッチを切るとパイプは斜面を下った。 バイブがレール上で静止した理由として最も適切なものを. 次のア~エから1つ選び 記号で答えなさい。 パイプ レール 装置を横から見た図 ア 電流が磁界から受ける力と, 重力の分力である斜面に垂直な力がつり合っているから。 イ 電流が磁界から受ける力よりも, 重力の分力である斜面に垂直な力のほうが大きいから。 ウ 電流が磁界から受ける力と, 重力の分力である斜面下向きの力がつり合っているから。 エ 電流が磁界から受ける力よりも、重力の分力である斜面下向きの力のほうが小さいから。

合っていますか？ 運動エネルギーは質量に比例するため大きくなる。

2 図のように, レールを用いて, 区間ABが斜面, 区間BCが水平面である装置 片を置く。 ただし, 区間ABと区間BCはなめらかにつながっているものとする。 金属PをAに置き、静かにはなして, 木片に当てたところ, 木片は金属球Pとともに動いて, やがてレ ル上で静止した。 次に、 金属球P を、金属球Pより質量が大きい金属球Qに変えて、同様の実験を行ったところ、 木片は金属球Qとともに動いて,やがてレール上で静止した。 ただし, 空気の抵抗はないものとする。 また, 腹 擦は,木片とレールの間にのみはたらくものとする。 P, Q木片に当たる直前の速さは同じであった。 このとき。 金属球Pを当てた場合と比べて Qを当てた場合の、木片の移動距離は、どのようになると考えられるか。 運動エネルギーに関連付けて、 単に書きなさい。 P<Q 2 図 金属球P B 木片 C レール 運動エネルギーが大きいため, 移動距離は大きくなる。

2合っていますか？ 運動エネルギーは、質量に比例するから木片の移動距離は大きくなる。

2 図のように、レールを用いて、 区間AB が斜面。 区BCが水平面である装置をつくり、区間BCの開 片を置く。 ただし、区間ABと区間BCはなめらかにつながっているものとする。 金属球PをAに置き, 静かにはなして, 木片に当てたところ, 木片は金属球Pとともに動いて, やがてレ 木片は金属球Qとともに動いて、やがてレール上で静止した。 ただし、空気の抵抗はないものとする。 また、 ル上で静止した。次に、金属球P 金属球Pより質量が大きい金属球Qに変えて、同様の実験を行ったとこ。 擦は,木片とレールの間にのみはたらくものとする。 金属P,Qが木片に当たる直前の速さは同じであった。 このとき、金属球Pを当てた場合と比べて、 Qを当てた場合の、木片の移動距離はどのようになると考えられるか。 運動エネルギーに関連付けて、 P<Q 単に書きなさい。 2 運動エネルギーが大きいため、移動距離は大きくなる。 図 金属球P B 木片 C レール

答えはエですが、なぜイは違うのですか？

① 地図2をもとにして述べた文として最も適当なもの を,次のア~エから一つ選び, 記号を書きなさい。 ア FG間を結ぶ緯線の地球儀上での長さと,HI間 を結ぶ緯線の地球儀上での長さを比べると、 同じで ある。 イ FG間を結ぶ緯線の地球儀上での長さが, 地球儀 上でのFG間の最短距離である。 ウ Gは, Fから見て、 真東の方向にある。 I P国とQ国の面積はほぼ同じに見えるが, P国と Q国の実際の面積を比べると, Q国の方が大きい。

中3物理(イ)の解き方を教えてください

5 斜面上と水平面上の物体の運動とエネルギーについて調べるために,次のような実験を 行った。これらの実験とその結果について, あとの各問いに答えなさい。 ただし,小球と 台車にはたらく摩擦力や空気の抵抗は無視できるものとし, 小球と台車は,斜面と水平面 が接する点をなめらかに通過するものとする。 〔実験 1] ①図1のように,ある高さの台を水平面上に置いて,この台を支えにして水平 2.4 面上の点Pから続く斜面をつくった。 147 P 図1 140 斜面 小球 40cm 一台 120cm (2) 水平面から 40cm の高さになるように小球を斜面上に置いて手で支えた。 ③ 小球を支えていた手を静かにはなしたところ,小球は斜面を下り,点Pと水 平面上の点 Q を通過した。このとき,手をはなしてからの小球の運動のようす 1秒間に50回の割合で発光するストロボスコープの光を当てて写真撮影し た。その結果, 小球が点P と点 Qを通過したのは,小球を支えていた手を静か にはなしてからそれぞれ1.4秒後と2.4秒後であることがわかった。 図2は,ストロボスコープの光を当てて撮影した写真をもとに, 横軸に小球 が動き出してからの時間 [s] を,縦軸に小球の速さ [m/s] をとり,その関係 をグラフに表したものである。 () no 3.0 小球の速さ の 2.0 [m/s] 1.0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 小球が動き出してからの時間 〔s〕 図2 は 8 ④次に,水平面から20cmの高さになるように小球を斜面上に置いて,③と同じ ことを行った。 【実験2] ① 図3のように,厚い本の間に定規をはさみ, 真上から見たときに本の背と定 規のめもりのついた辺が平行になるようにした。 本日( 定規が動く |向き 厚い本 本の背衝突前の台車の台車 台車にはたらく 運動の向き | 重力の作用点 定規 厚い本 定規 台 水平面 台車の高さ 図3 ②次に,①の定規をはさんだ本を水平面に固定し,台車の高さが5.0cm になる ③③3 ように質量 1.0kgの台車を斜面上に置いて手で支えた。 台車を支えていた手を静かにはなしたところ,台車は斜面とそれに続く水平 面上を運動し,やがて,厚い本にはさんだ定規に衝突した。このときの定規が 動いた距離を測定した。