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物理 高校生

定期テストで、この物理の問題が出題されました。 解説はありませんでした テスト中はほぼ分かりませんでした 解き直しで、途中まで、手探りでやって見ました 見てろらえるとありがたいです

図のように,下端を床に固定したばね定数kの軽いばねの上 端に質量mの薄い板がとりつけられている。鉛直上向きにy軸 *をとり,板のつり合いの位置を原点とする。時刻0で, 質量m の小球が板の真上y=hから, 初速度dで自由落下を始める。同 時に,つり合いの位置y=0にある板に鉛直下方向の初速度を与 え,周期Tの単振動を開始させる。その後の運動の間, 板は水 小球 h stor Yey 平を保ち,床と接触することはないとする。 時刻-Tのときに 0+ 小球と板が初めて弾性衝突する(1回目の衝突)。重力加速度の大 きさをgとする。 床 板に衝突直前の小球の速さを求めなさい。 2ッh 問2~小球衝突直後の板の速さを求めなさい。 問3衝突後、板は新たな単振動を始めるが, 振動の周期は変わらない。その周期を求めな さ し+年M =Mu い。 一問4新たな単振動の振幅を求めなさい。 問5 時刻Tに2回目の衝突が起きる。 時刻0 で板に与えた初速度の大きさをg, hを用い て求めなさい。 mレ =限t 問6 1回目の衝突後に小球の上がる高さを求めなさい。 んみ吸=K 次に、粘性の強い小球で実験を行った。 板の真上 y=hから, つり合いの位置に静止する板へ質量 mの小球を初速度 0 で自由落下 させた。小球と板は一体となって単振動を開始した。 問7 小球と板の最も下がる位置yを求めなさい。 00 令和3年度1学期期末試験 3年.doc 2/4

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物理 高校生

至急お願いします!🙏💦 (3)の解説でtを消去すればいいというのがどうしてか分かりません また、問題文のxの関数としてといわれたら答えは必ず y=axの2乗になるのですか?

8:49 回 A l 66% 閉じる II O 18 第2章落体の運動 のここがポイント 水平方向に飛び出した小球は、 水平方向には等速直線運動,鉛直方向には自由落下をする。 小球の軌道の式は時刻 (のx座標とy座標を表す2式から時刻!を消去して求める。 斜面の傾斜角が45°なので,落下地点のx, y座標 x1, yの間に y=-x, の関係がある。 41 (2) x軸方向には速度 tu の等 「3 2 Vg (3) 着水する瞬間の小球の速度のx, 「3 2 2 (1)原点0から飛び出した後,小球は水平方向に等速直線運動をするから, 等速直線運動の式「x=ut」より時刻 t[s] における小球のx座標は ………の x= Vot [m] -y+ gt-ラ+ (2) 鉛直方向には小球は自由落下をするから,時刻t[s] における小球のy -ロ 軸方向の速度tyは自由落下の式「ひ=gt」より,向きに注意して I y軸が鉛直上向きなの ひyく0, y<0 であることに 意すること。 よって =ーgt (m/s) 『3 = +=Uゅ、 (3) 時刻t[s] における小球のy座標は自由落下の式「y=→gt"」より ソニー 小球の軌道の式は, ①式と②式から時刻tを消去すればよい。①式より これを②式に代入して y=-ラ)=- 26° よって,軌道の式は y=ー 6 2v。 (4) 落下地点のx, y座標をそれぞれ x1, y とすると のここがポイント 弾丸が物体に命中する (4)では、そのときのy座 =ー 2,2 43 また,斜面の傾斜角が45° なので, y=-xの関係がある 日 よって e 斜面を表す直線の式は y=er である。 O (1) 弾丸が x=1 に達する 速度 vcos 0 の等速直線 ーX= 2v6 2v したがって X= g =ucos0·t'

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