高校生物理基礎の問題です 赤枠で囲った問題の解説にある 三つの 0 はそれぞれ何エネルギーが 0 であることを示しているのか教えてください。

第5章■仕事と力学的エネルギ リード] D 110 保存力以外の力の仕事 図のように床と斜面 がつながれている。 床のAB間はあらいが、他はなめら かである。 床の一部分にばね定数kのばねをつけ, 一端 に質量mの物体を押しあてて、 ばねを縮めた。 AB間 の物体と床との間の動摩擦係数をμ',距離をS, 重力加速度の大きさをgとする。 (1) ばねを解放したとき, 物体が点Aに達する直前の速さを求めよ。 Ammun B (2) 物体は点Bを通過後,斜面を上り, 最高点Cに達した。 Cの床からの高さんを求めよ｡ もどってきた物体がばねを縮めた。ばねの最大の縮みxを求めよ。 →例題 24,113 応用問題 112 仕事と運動エネルギー■ 質量2.0kgの物体が, なめらかな水平面のx軸上の原点Oを速さ3.0m/sで通過 した瞬間から,速度の方向を含む鉛直面内で一定の角0だ け上向きに力F [N] を加えた。 力Fの大きさは移動ととも に右のグラフのように変化する。 また, cos0=0.80 とす る。 111 力学的エネルギーの保存 ばね定数k [N/m] の軽いつる 巻きばねの一端を固定し、他端に質量m[kg] のおもりをつるして, おもりを下から手で持った台で, ばねが自然の長さになるように支 える。 重力加速度の大きさをg[m/s'] とする。 (1) 台をゆっくりおろしていくとき, x [m] だけ下がった位置で台 がおもりを支える力の大きさ F [N] を求めよ。 (2) おもりが台から離れるときのばねの伸びx] [m] を求めよ。 つりあい (3) はじめの状態で台を急に取り去った場合, 最下点でのばねの伸びx2 [m] を求めよ｡ (4) おもりの最下点について, x1 と x2 の差が生じた理由を述べよ。 ➡115 (1) 力Fが物体にした仕事Wは何Jか。 (2) 物体が x=10m の点を通過する瞬間の速さは何m/s か。 0 F[N] 8.0 2.0 0 mmmmmm 10m 自然の長さ CQ 10 lllllllllll h ■■ ■■ x (m) -102 ヒント 112 カFの分力 Fcose のみが仕事をする。 (F-x 図の面積) × cos0が,Fのした仕事となる。 てい mi と 放した の 化を Imgs 111 112 ここがポイント 軽いつる巻きばねなのでばね自身の重さは無視できる。 これはばねを縦につるしても、おもりを取 りつけなければばねは伸びないということである。 (1) おもりを支えながら台をおろしていく場合、 おもりは台が上向きに支える力によって仕事をされ、 力学的エネルギーは保存されない。 (1) 台をゆっくりおろしているので, おもりは等速運 動をしている。 よって, おもりにはたらく力はつ りあっている (おもりにはたらく力の合力は0であ る) から,上向きを正として, aより力のつり あいの式はkx+F-mg=0 ゆえに F=mg-kx [N] (2) 台がおもりを支える力が0になるとおもりは台か ら離れる。 (1) の結果において, x=xのとき F0 となるから (3) 台を急に取り去った場合、 おもりには保存力である重力とばねの弾性力のみがはたらくので、力学 的エネルギーは保存される。 0-mg-kx₁ よって mg - [m] (3) 自然の長さの位置を基準水平面とする(図5)。 はじ めの位置と最下点での力学的エネルギー保存則より 0+0+0=0-mgx2+ 100 0=-—-kx (x₂-2mg) 0皿 2mg k 0より [m] (4) 台をゆっくりおろしていく場合は、おもりを支え る力によって負の仕事をされ力学的エネルギーが 減少するが, 台を急に取り去った場合は力学的エ ネルギーが保存されるため。 -xcos 0 自然の 長さ 2.0 第5章■仕事と力学的エネルギー ばねの 0 はじめ 水平面 図b mg 解答 (1) 力Fが物体にした仕事を W [J] とす F(N) 4 ると, F-x 図の面積より 18.0 W= (2.0+8.0)×10 2 cos0=0.80 であるから W=40J 10 (2) x=10mでの物体の速さを [m/s] とすると, 物体の運動エネルギー の変化は、物体にされた仕事に等しいので「1/12m-1/2m -mv² =W₁ よ り 1/23×2.0 × -/1/3×2.0×3.0°=40 Cheeeeeeeeee よってv=7.0m/s 最下点 ここがポイント 力の大きさが変化するので 「W=Fxcose」 の式にFの値を代入することはできない。 力Fの分力 Fcos0 のみが仕事をするので, (F-x 図の面積) × cos0 が F のした仕事となる。 また、物体の運動エネルギーの変化 = 物体にされた仕事の関係が成りたつ。 51 「ゆっくり」 とは 「力のつ りあいを保ちながら｣という ことである。 2 (2)の結果と比べると2 信伸びていることがわかる。 したがって, おもりはつりあ いの位置を中心に はじめの 位置を最上点, ばねの伸び の位置を最下点として振動す る。 @__mv²+W= 2mo (はじめ+仕事終わり) を用いてもよい。

線の部分の数字はなぜ計算しないのですか？💦

3 96 自動車の仕事率 質量 1.5×10kgの自動車が水平な道路上を速さ 72km/h で まっすぐに走っている。 このとき, 自動車にはたらく抵抗力 (路面とタイヤの動摩擦 力と空気の抵抗力) が 7.5 × 10°Nであったとすると, 自動車の仕事率は何 W か。 解説を見る 96 自動車の仕事率 [解答] 1.5 X 105 W 考え方 等速直線運動をすることから, 慣性の法則に従って, 自動車にはたらく力はつり 合うので、推進力は、抵抗力7.5 × 10°N と等しいことがわかる。 解説 (注) 速度の単位を [m/s] に直して計算すること。 P=Fv より, 72km/h= 72x103m 3.6 x 10's P = 7.5×103×20 = 1.5×105W = 20m/s 時刻 0s F 1sあたりの変位速度 仕事率P=Fv 時刻 1s 1km/h = 1× 1000 m 60×60s 書込開始

高一物理です。1があっているかと2の動摩擦力がした仕事を教えて頂きたいです

【2】 摩擦力と熱◆ 粗い水平面上で, 質量 5.0kg の 鉄製の物体が初速度12m/sですべり出し,やが て静止した。 鉄の比熱を 0.45J/(g・K)として,次 の各問に答えよ。 12m/s (1) 物体が失った運動エネルギーは何Jか。 2/25.0×124 50×6×12 360 静止 3.6×10²J (2) 動摩擦力が物体にした仕事は何Jか。

至急です🙏🏻🥺 答えは上から、ウ・オ・ク・サです。 なぜこの答えになるのか教えて頂きたいです。

問題1. 【思考・判断・表現】 次の問いに答えよ。 (1) 粗い水平面上に物体をのせ、手で瞬間的に右向きに 力をかけたところ、手を離れた物体は減速しながら ある距離をすべって静止した (右図)。 物体が滑って いるとき、 物体にはたらいている力について正しく 述べているものを次から一つ選べ。 ア. 右向きにはたらく力の大きさはだんだん小さくなる。 イ. 右向きにはたらく力の大きさは一定である。 ウ.右向きに力ははたらいていない。 運動の向き (2) ボールを真上に投げ上げた。 手を離れたボールにはたらいている力の説明として最 も適切なものを次から一つ選べ。水平な エ. ボールが上昇するとき､ ボールには上向きに力がはたらく。 その力はだんだ ん小さくなり、 最高点で重力とつり合う。 オ. ボールには常に一定の重力だけがはたらく。 カ.ボールが上昇するときは上向きの力の大きさが下向きの力の大きさより大き く、下降するときは下向きの力の大きさが上向きの力の大きさより大きい。 (3) 無重力の宇宙空間で、観測者に対して静止している質量20kgの物体Aと質量10 kg の物体Bに、同じ大きさの力を同じ向きに同じ時間作用させた。観測者から見たA、 Bの運動の記述として最も適切なものを次から一つ選べ。 キ. Aの方が質量が大きいので、 Aの方が速くなる。 ク.Bの方が質量が小さいので、 Bの方が速くなる。 ケ.無重力空間では質量の違いは影響しないので、同じ速さで運動する。速さ 4) 摩擦のある粗い水平面上で物体に一定の力を加え、 物体を等速度運動させた。この とき、物体にはたらく合力について最も適切な記述を次から一つ選べ。 コ. 合力の向きは運動の向きである。 . 合力は0である。 シ.合力の向きは運動の向きと逆向きである。

赤下線部のところですが、なぜ抗力が3:1なのですか？ √3:1になると思ったのですが、計算のやり方が違うとかですか？ お願いします！

12 つり合いの式の立てかた (1) [ 難易度] 図のように,糸で結ばれた物体P, Q を 滑車をへだててなめらかな斜面 AB, BC 上に置いたところ,両物体は斜面上に静止 した。 P Q の質量の比はいくらか。 また、 斜面 AB, BC が P Q におよぼす抗力の大 きさの比はいくらか。 J1 最養 P A 30° B 60% Q

この式変形がどうなっているのかが分かりません。教えてください！

の物体に放出した熱量をQ2 (=30J), 外部 Q-Q2 Q1 から, 0.25=Q1-30 Q₁ よって, Q W' e= からW'=eQ=0.25×40=10J e=- 30 0.75 =40 J 0.25Q1=Q-30

教えてください

(2) 電気抵抗のある導体に電流を流した ときに発生する熱を何というか。

（4）の解説で、W>0というのはどこからわかるのでしょうか？

必修 基礎問 6. 熱力学と分子の運動 39 熱力学第1法則 AJE 圧力 [Pa] B P₂. CH 単原子分子の理想気体をピストンの付いた容器に 入れ、その状態を図の(a) A→B→C→D→A, (b) A→B→D→Aと2つの経路にそって変化させた。 ここでB→Cは等温変化, B→Dは断熱変化である。 図に与えられた [Pa], p2 [Pa〕, V1 [m²], V2 〔m〕 を用いて, 以下の問いに符号に注意して答えよ。 (1) A→Bの変化において、 気体に与えた熱量 〔J〕 を求めよ。 (2) DAの変化において、 気体に与えた熱量 〔J〕 を求めよ。 (3) B→Cの等温膨張において,気体に与えた熱量に相当する p-V グラフ の面積を図に斜線で示せ。 Ho X 気体の断熱膨張において, 温度が下がる理由を簡潔に説明せよ。 (5) B→Dの断熱膨張において,気体が外部にした仕事 [J] を求めよ。) (金沢大) A 0 V₁ CD 物理 [5] D V2 体積 [m²]

【物理】 答える際に、｢右向き｣などをつける時とつけない時の違いはなんですか？ どちらからも引っ張っている時はつけるのが普通だと思うのですが、普通の問題で書く理由がわからないです。 回答よろしくお願いします！

例題2 図の台車の加速度を求めよ。 5.02.0kg 12.0N 解 台車には重力Wと垂直抗力Nもはたらいて いるが、台車は水平面上で運動するから、鉛直方 向の重力と垂直抗力とはつり合っていると考えら れる(図1)。 よって、図2のように、台車にはた らく合力は、 右向きを正とすると F = 12.0N-5.ON = 7.0N ma=F (5) 台車の加速度を求めよ。 右向きを正をする ma=Fより £= 4N m= a=m (6) 台車の質量を求めよ。 =560=0.8m/5² F-15N a 0.75m15²² =20kg 16.0N 305 4.0kg_ 15kgn4N 例題 3 図の台車の加速度を求めよ。 解 引く力の鉛直成分と水 平成分は右下図のようになる。 2.0kg円 台車は水平面上で運動するか ら鉛直方向の力はつり合っ ている。 (N +3.0N-W = 0) 右向きに0.8m/s² (9) 台車の加速度をそれぞれ求めよ。 ⇒0.75m/s² ISN = 3,05 N E 3,0BN m 4.0kg 右向に1.3m15² 右向きを正をする。台車を引く力の 水平方向の成分は、 Fx=Fcos30°= 6.0N²² ≒3m15² 6.ON 1.30 3.ON 2 p 3.0.3 N 30° ① (図1) よって運動方程式=Fより, F 7.ON 2.0kg M -=3.5m/s² = a= ===6.0N 40kg a= (7) 台車にはたらく力の大き さを求めよ。 □F=1.5kg×3.0m/5² =45N (8) 台車の加速度を求めよ。 台車にはたらく合力は右向きを 正をすると、 4.0N+(-10.ONE-6.0N 2.5kg 10N 145° a = 3.0 EN (図2), m 2.5kg CADA よって、台車にはたらく力の合力は引く力の水平方 向成分 3.0√3Nである。 ma=Fより、 m/s² Fx=Fcos 45°=10NX 50 = 2.6 m/s² 右向きに3.5m/s² = (3.0x¹₂,73) m/s² 13.0×12.0 TON =2.82m15 ≒2.8m/5² 右向に2.8m/s² 1.5k =-1150/52 F 3.0 √3N 3.0√3 2.0kg 772 2,0 IO ON 4.0kg4.0N 3.0m/s² a= 左向きに 1.5m/s^ 右向きに 2.6m/s² 28.0N 30° 5.ON 5.0kg Fx=Fcos30°=8,0N×3 =4.0N よって台車にはたらく力は (5.0-4.05) N € (5,0-for-3) N 5.0kg 左向きに0.38mcs² =-0.380

この問題の（5）の解説の下線部が分かりません。 教えて頂きたいです。

5 気体の状態変化 ・ 熱効率 Anun 円筒容器にピストンで単原子分子理想気体を封じ、容器内外の圧力を1.0×105 Pa, 気体の温度を3.0×102K, 体積を 2.0×10-3m² とした。 このときの気体の状態をA として、次の手順で気体の状態を変化させた。 過程Ⅰ ピストンを固定したまま気体に熱量を与えたところ,気体の圧力は 2.2×105Paになった (状態B)。 過程Ⅱ 次に,気体の温度を一定に保ちながらピストンをゆっくりと操作したと ころ,気体は 3.5×10℃Jの熱量を吸収し、 圧力が1.0×10 Paにもどっ た (状態C)。 状態Cで気体を放置したところ、 気体はゆっくりと収縮し、 状態Aに もどった。 過程ⅡI (1) 過程IⅡI→Ⅲの変化を、横軸に体積V, 縦軸に圧力をとったグラフと, 横 軸に温度 T, 縦軸に体積Vをとったグラフに示せ。 なお, グラフには変化の 向きを示す矢印を入れ, 状態 A~Cでの横軸と縦軸の値を明記せよ。 (2) 各過程での気体の内部エネルギーの変化 401 〔J], 4U [J], ⊿Um [J]を求めよ。 (3)各過程で気体がされる仕事 W 〔J〕, WⅡ [J], Wm [J]を求めよ。 (4)過程IとⅢで気体が外部から吸収する熱量 Q1 [J], QⅢ [J]を求めよ。 (5) この1サイクルにおける熱効率を求めよ (分数で答えてよい)。 20 8