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物理 高校生

(3)です。なす角が120°はどこから出てくるんですか?

5.力学的エネルギー 65 力学的エ 基本例題15)仕事 基本問題 131 S 図のような,水平となす角が30° のなめらかな斜面 ACがある。質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと AからCまで引き上げた。重力加速度の大きさを 9.8 m/s° として,次の各間に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) カFがした仕事は何Jか。 }C 10m 130° (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 基準 B 5000 (1)「ゆっくりと引き上げた」 とは, (2) 物体は, カFの向きに 10m移動しているの で,仕事Wは, W=(1.96×10°) ×10=1.96×10J 指針 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て, Fの大きさを求める。 (2)(3) W=Fs cos0 を用いる。 解説 うになる。斜面に平行な方向の力のつりあいか 2.0×10°J (3) 重力と物体が移動する向きとのなす角は 120°である。重力がする仕事 W は, W'=(40×9.8)×10×cos120° =-1.96×10°J 別解 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは 10 sin 30°=5.0mであり,仕事 W'は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10°J (1) 物体にはたらく力は, 図のよ -2.0×10°J ら, N (3) 重力は保存力であり, その仕 F=mgsin30° の力学的 ーをそれ 1 =40×9.8×- 2 mgsin30° mgcos30° =1.96×10°N 2.0×10°N 130° 30° mg -2.0×10°J ギーは 第江章県 エネルギー

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物理 高校生

解き方を教えてください!簡単でいいので本当にお願いします🙏 答えあります!

図のように、一方の端を固 定したばねが水平面から] 傾いた斜面に沿って置いてあ る。ばねの他端は自然の長さ のとき点0の位置にある。 質量m [kg]の小物体Aをば ねに押し付けて! [m]だけ縮 め,P点で物体を静かに放し た。物体は0点を通過し, ばねから離れて距離 s [m] だ けすべった後,斜面の上端Q点から飛び出し, k [m]下方の水平面上のR点に落下し た。斜面は, PO 間はなめらかで, OQ間はあらく物体と斜面との間の動摩擦係数は μ である。ばね定数を及 [N/m], 重力加速度の大きさをg[m/s?]として次の問いに単位を 添えて答えよ。なお, ばねは十分に軽いとし, ばねと物体の運動は同一の鉛直平面内で 行われ, 空気の影響はないものとする。 (1) 0点での物体の速さ V。 を求めよ。 (2) Q点での物体の速さ V。 を求めよ。 (3) 斜面 0Q 間をすべる物体の加速度aの大きさと向きを求めよ。 (4) 斜面から飛び出した物体が達する最高点 M の高さ Hを求めよ。 ただし, Q点で の物体の速さはV。としてよい。 (5) 斜面から飛び出した物体はQ点を離れてから2秒後に R点に落下した。 h=10m, sin0=0.6(cosθ=0.8)のとき, Q点での物体の速さ V。はどれだけであ H 0 P L ったか。重力加速度の大きさ gを 9.8m/s?として計算せよ。 前問において, Q点から R点までの水平距離 L, および物体がR点に落下する直 前の速さ Vgを求めよ。 ただし, Vgは有効数字2けたまででよい。 解圏 (1) 1-2gsinの) Im/s) m ト2-2g|lsin0 +s(sin0+μ'cos0)} [m/s] N m (3) g(sin0+μ'cos0)[m/s"], 斜面にそって下向き。 Vo'sin'0 (4) h+ 2g (6) L:13m, Vg: 16m/s (5) 8.0m/s

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物理 高校生

東北大前期 物理2017 第一問の問⑵の回答の写真を添付しましたが、力は同じF1なのに(a)では最大摩擦力、(b)では動摩擦力を考えているのはなぜなのでしょうか? 僕は「力が最大摩擦力を超えたときに滑り出す」と認識していたので、同じ大きさの力F1なのに最大摩擦力が働いてい... 続きを読む

(愛) 「 平面KからQに抗力の大きさはmg であるから,もろチしか 開1)(a)箱Qと平面Kの間にはたらく静止摩擦力の大 きをとすると,箱Pと箱Qの運動方程式は | 3wn ールMa使んtan! 着P:Mao=Fo-f 「和mから されn 第P、番Qは正わuwt. 0pu : 0% belf fn @ Pe ON ……(答) 超々加えて =OD(U +N) =00 唐後カイ2年初体本が th 対行n )a U+N S > <力は このとき fo_M+m …(答) ……(答) う動くか大対 =-=W 00 ) 平面Kから箱Qにはたらく垂直抗力の大きさは mgであるから,滑らしう ない条件は,fが最大摩擦力 umg を超えないことである。よって umg>f= mao ()··_ brl の大きさを ao' とすると,f=umg であるから,運動方程式は Brl0 周2) (a) F=F,となって箱Qが平面K上を滑り出す直前の箱Pの加速度 f TU n Gy burn-H=,°DIN: d 6urn= ODu : O aとおりKい よって, ao'= μg なので Mp c Fi=Mao'+ umg=μ (M+ m)g …(答) (b)箱Qが平面K上を滑りはじめたとき,箱Qと平面Kの間には大きさ Gaur Amg の動摩擦力がはたらくから,箱Pの運動方程式は Ma,= Fi-μ'mg=μ(M+m)g-μ'mgS (6) (1開 u(M+m)-μ'm g ……(答) =1D: 甘田金 Mさ来ままは) (間 このとき N 平面Kにはたら uM (M+ m) ai u(M+m) - μ'm り上 ………(答) F」 M、= ロー

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