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物理 高校生

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目油課題 S台6月模試より 第 1 敵 _ 図のように水平な床に質量 7の台Aを置く。台の上面には水平な部分と斜囲があっ て, 作面の傾きは水平面から 45" であり, 水平な部分と斜丁はなめちかに拉続さきれで いる。 斜面の上端P の高きは水平な部分から測って である。 台-A の水平な部分に質量 の小球 B をおき, 小球B だけに図の失印の向きに大 きさ un の加度を与えたときの運動について考たる。ただし, 台A は倒れることはな いものとする。 水平右向きに 。 較, 鉛直上向きに 7 滑をぞれぞれ床に対して較定する。 また。 小球 B の大きき, すべての摩導および空気泊挑は無視し, 重力加速度の大き さを 7 とする。 以下の設間に答えよ。 ダ LA] 、 台Aを床に固定し, gn> とすると, 小球Bは台Aの上端やから飛び出し, その後放物運動をして水平な床に落下した。この場合について考える。 1) 小球B の上端Pでの速さを求めよ。 の (2) 右をヵ。 9を用いて表せ。。 「 (3) この放物運動の最高点の高きをyo, 9を用いて表せ。ただし, 高きの基 準は合Aの水平部分の高きとする。 0 台Aを床に園定しないで, vn> wwとすると 小球Bは台Aの上端Pから飛び 出し その後。放物運動をして水平な床に落下した。この場合について考え: 小 球Bが台の上端Pから飛び出す購間における台Aふの遠諾の成分を 『 小球Bの 速度の成分とy成分を順にgi, v。 とする。 ⑭) 台Aと小球昌の運動量について成立する関係式を MY, m。い。 m。 の, 06。 2 の中から必要なものを用いて記せ。 (6) 台Aと小球Bの力学飲エネルギーについて成立する関係式を が, m。 ia。 00。 9の中から必要なものを用いて記せ。 0 (6) 小球Bが台Aの斜画上を運動することから のn。 0の間に成り立つ関係 式を記せ。 の 以下 =とする。 (7?) を求めよ。 (8) tu。を求めよ。 近 [B] の追加 (9⑨) 小球が斜面を登り始めたときの小球の速さはいくらか- (10) 小球が斜面を登っているとき, 斜面の垂直抗力 が小来にする仕事は 正, 負, 0 のどれか.

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物理 高校生

この(2)の(サ)について 理想気体の状態方程式が①のように表せる理由がわかりません。体積Δz×L^2の空間の圧力をP(z)に近似してるんですか?

9]気 ーー 困65. (内の和子の軍了と所 の の 気体を容器に封人したとき。 気体分子」 No 人) している 図1のように, 1 辺の長Sが7(m) oy 返じ和央を 個の質量がZi【Ke] の単原子分了理析条がym ー に分チ から雪に垂直な右面が受ける圧力をみえっ. SE の気体 [KJ で一定であり, 分子どう しの衝突は無相ナァ TNG moli 気体定数を /(mol:k)) 重力加速度の大 2 4 - に委任 (1) 初めに重力が作用 しで いない場合につい る。 MIの の 計ると グチが 餅じだときに生田Aがの務かりりる 力積は眉了ml(N:s〕 である。 分 伴画へと衛突してから次に避面A と短するまる 時はイコ(s] であるため、 分子は時間 2ル(s) の存に、 早生と 生生 した22 <時間 4 の間に避画Aが受ける力積は思〒エ当[N:J とな 1個の分子によ 人間人7生けるカアはoN) とZ垢における吉成分の2 乗みのを用いて 表せる。 WW 個の分子によって療面Aが受けるカカ 色【NJ についでは| すべでの分子は不規則 に運動を しでおり, 速度成分の 2 乗平均は どの成分についても等しいので,W個の分隆の 速度の 2 乗玉均 o' ms を用いで隔力当と表せる。以上から。 圧力は戸手Nmり となる。また, 圧力の式⑪と状態方程式から』は za。 のを用いて孔ク沖となり」 気体の内部エネルギー / 【JJ は WWA。 尺 77を用いて隔人の] となることがわかる。 (2) る軸の負の向きに一様な重力が作用しでいる場合容器 ら 内の気体の密度と圧力に勾配が生じる。図 2 のように, 傘 r 性6あ。 器の底からはかった高さを < [m〕 とし, 高き々における気 <オフ2 只 体の圧力を P(<) 【N/m9), 密度を の(<) (kg/m とする。 < | から 2z 【m〕 だけ高い所を (々寺ガz) [m〕 とし二高さ々にお 0 還 3 ける厚さ 4z, 断面積/?の気柱についで考えると, 高る (<+2z) における気体の圧力 (<上<) 【N/m9 は, 所村内における気体の密度の本が 無視できるほどが小さいとき,ア(る),gの(<), 2 などを用いで隔ヨと近似できる。 気体は単 <あるため, (<) は P(<) と77などを用いで また容器内の気体は単原子分手理想気体であ 2 3 三/ら 量が4.0X10』 [上守| と表せる。以上から, 気体1mol当たりの質重 " であると 記 (<圭2タ) がア(<) と比べで 0.010% だけ小さ SG =8.3J/(mol.k)。 9王9.8m/s とすると。 有効数季2机でに2 9、g0 (kg/m), きる9 また。 全品の庶における気体の圧密度をそれぞれ20) (Nm 。p(Z) 【N/m9。g(⑦) 【kg/m) とすると Octon2ceEをSi 綿 (0) との⑦) との差はが Z(0) と p(7) との差は 2が, の を用いで直人削 者 Eo を用いで[セ制 な22 I 00気体の混合〉 5 いる。 9 図1のょう 了 2 つの傘器, 0 6 2つの. レラ は 愉 で(の 0 の容器 ITの容積 れ以降の温度は絶対温度 1 温度7 の理想気体を地和した の である)。このとき和容器1。 TLの中の気体の物質量をカ

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