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物理 高校生

物理の単振動の問題です。 (ウ)はどういう状況なのか理解できないので教えていただきたいです🙏

2021年度 のように の方向へdo 次の問題の口 の指定された欄開にマークしなさい。 (34点) 図1に示すように,水平面に対して角度0[rad) だけ傾いたなめらかな斜面上に台車Aと台車Bがあ る。台車Aは斜面上を動かないよう手で支えられて いる。また,台車Bは斜面上の壁に下端が固定され たばねの上端に取り付けられ,っりあって静止して いる。台車Aは斜面上の台車Bよりも上の位置にあ り,高低差はh[m] である。以下の問いでは, 台車 Aと台車Bの大きさ,ばねの質量は無視できるもの とする。また, 台車Aの質量はMA [kg], 台車Bの 質量は mB [kg], ばね定数は「k[N/m], 重力加速度の大きさをg [m/s°] とする。 (1)台車Aから静かに手をはなすと台車Aが台車Bに衝突した。台車Aが台車Bに衝突する直前の台車Aの 速度の大きさは7) ][m/s) である。台車Aと台車Bが完全非弾性衝突し, 台車Aと台車Bは一体とな り運動を続けたとする。このとき, 衝突によって台車Aおよび台車Bの力学的エネルギーは け失われる。一体となった台車は,斜面上で単振動をした。衝突の瞬間から単振動の半分の周期だけ時間 が経過したとき,ばねは自然長から 長での位置と一致するとき, hは) [m/s] である。 の中に入れるべき正しい答を解答群の中から選び,その番号を解答用マークシート 台車A 台車B ばね定数k 壁 上水平面 の 図1 (イ) (J]だ (ウ)][m]だけ縮んでいる。単振動したときの最高点がばねの自然 (オ) [m)と表せる。また, 台車の速度の大きさの最大値は (ア)の解答群 0 gh 1 2gh gh 2 3 2/gh h 2 4 2 MA -gh ma+mB 2mAmB 2 MA+mB 2m。。 3 MA+mB (イ)の解答群 MAMB -gh MAtmB 0 1 -gh gh 2 MA MAMB 2 mA 1gh MAMB 4 2(ma+mB) Joh 5 6 2(ma+ma)9h. 2mBgsin0 k 7 4(ma+n mB) 4(ma+mB)9n (ウ)の解答群 mBgsin0 k (ma+ma)gsin0 2(ma+mg)gsin@ 73 0 1 2 k k (2ma+ma)gsin@ 5 (ma+2ma)gsine 6 2(mg-ma)gsin0 4 k k (2ms-ma)gsin0 k 7

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物理 高校生

高1物理基礎の波 Bの(1)(3)とCの問題の解き方を教えてください。

波動 確認シート2 番なまえ( 1年 A. (1)図は、速さ 0.25m/s で進む正弦波の時刻剣=0S での波形である。時刻 t=4.0s での波形を図 かきこめ。 y[m)} 0.25 ァf0 -/、0m 0 Ao 20 30 A.0 5.0 6. Ao xm) (2) 図は、速さ 1.5m/s で進む正弦波の時刻 t=Os での波形である。時刻 t=20s での波形を図に かきこめ。 im]} 1.5 * 2.0 = 3.0m 0 1.0 20 40 5.0、60 025 &「2 1 7,080 x(m) B. | 図のように正弦波がェ軸上を正の向き に速さ 2.0m/s で進んでいる。位置 x= の媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 (1)x=0m(原点)、 yCm)t で 0257 [m)} 3,0- 2.0m/s 0 6.0 7.0 8.0 {s) 1.0 2.0 3.0 4,0 5.0 ま=0s 入= 8 x[m) 16 -3.0+ V- 20 Im)} 3.0- V=プス x(m) (2) x=2.0m yCm) 『=1.0s 0 2.0= 8J -3.0+ 3-025 m) 3.0- m) =ー t=2.0s 0 0 10 20 3.0 4,0 5,0 6.0 70 8,0 [s) -3.0+ 0-25ミテ m)} T24. =3.0s 0 10 12 14 16 (3) x=4.0m -3.0- y[m) [m)} 3.0- x[m) 10/12 14 16 t=4.05 0 0 -3.0+ 1.0 2.0 3,0 4,0 5.0 6.0 7.0 8.0 [s) y(m]} 3.0- C. y-x 図とy-t図 正の向きに進む正弦波の, 時刻 t%3DOS での 波形を表す。各問いで示された位置における 媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 次のyーx図は,x軸上を サ=1.0m/s 0 1.0 2.0 3,0 4.0 5.0 6.0 -3.0- x=2.0m x=3.0m nt y(m)} 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 :[s) 1.0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 s)

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高1物理基礎の波 Bの(1)(3)とCの問題の解き方を教えてください。

波動 確認シート2 番なまえ( 1年 A. (1)図は、速さ 0.25m/s で進む正弦波の時刻剣=0S での波形である。時刻 t=4.0s での波形を図 かきこめ。 y[m)} 0.25 ァf0 -/、0m 0 Ao 20 30 A.0 5.0 6. Ao xm) (2) 図は、速さ 1.5m/s で進む正弦波の時刻 t=Os での波形である。時刻 t=20s での波形を図に かきこめ。 im]} 1.5 * 2.0 = 3.0m 0 1.0 20 40 5.0、60 025 &「2 1 7,080 x(m) B. | 図のように正弦波がェ軸上を正の向き に速さ 2.0m/s で進んでいる。位置 x= の媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 (1)x=0m(原点)、 yCm)t で 0257 [m)} 3,0- 2.0m/s 0 6.0 7.0 8.0 {s) 1.0 2.0 3.0 4,0 5.0 ま=0s 入= 8 x[m) 16 -3.0+ V- 20 Im)} 3.0- V=プス x(m) (2) x=2.0m yCm) 『=1.0s 0 2.0= 8J -3.0+ 3-025 m) 3.0- m) =ー t=2.0s 0 0 10 20 3.0 4,0 5,0 6.0 70 8,0 [s) -3.0+ 0-25ミテ m)} T24. =3.0s 0 10 12 14 16 (3) x=4.0m -3.0- y[m) [m)} 3.0- x[m) 10/12 14 16 t=4.05 0 0 -3.0+ 1.0 2.0 3,0 4,0 5.0 6.0 7.0 8.0 [s) y(m]} 3.0- C. y-x 図とy-t図 正の向きに進む正弦波の, 時刻 t%3DOS での 波形を表す。各問いで示された位置における 媒質の変位の時間変化を y-t図に表せ。 次のyーx図は,x軸上を サ=1.0m/s 0 1.0 2.0 3,0 4.0 5.0 6.0 -3.0- x=2.0m x=3.0m nt y(m)} 0 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 :[s) 1.0 2,0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 s)

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物理 高校生

全く分からないので解説ありでできればお願いします。Iだけでも大丈夫です。

360 第4章 電磁気 3 電流と磁界電磁誘導 359 正方形導線 60一様でない磁界中を落下する導線 (2001年度 第2周) 図2-1のように、一辺の長さがLの正方形導線が、磁場中を, 鈴直上向きにと った。軸に沿って原点に向かって落下している。この磁場(磁東密度)Bのx成分と よ成分は、それぞれ、B,= -Qr, B,= Cz (C1は正の定数)で与えられる。y成分は0 である。正方形の面は、 平面に平行で、 各辺はx軸またはy軸に平行であり. 正 方形の中心はz軸上にある。導線は変形しない。導線の質量を m, 電気抵抗をRと し、導線の太さは無視できるものとする。また、 この実験は、真空中で行うものとす る。このとき、以下の設問に答えよ。 落下する導線中には、ファラデーの電磁誘導の法則に従って、誘導起電力が発生 し,誘導電流が流れる。 (1) 導線がこの位置にあるとき, 導線を貫く磁来束のが、の=L'B, = L'Cz で与えら れることに注意し、 誘導電流の向きとして正しいものを,次の(a), (b)のうちから 選び、かつ、その理由を述べよ。 (a) 正方形を上から見て時計まわり (b) 正方形を上から見て反時計まわり (2) 導線がェの位置にあるときの落下速度の大きさをpとするとき,導線中に生じ る誘導起電力の大きさ/と誘導電流の大きさ」を求めよ。 図2-1 B。 I 電流が磁場Bから受ける力は, 磁場のx成分とz成分(図2-2参照)のそれ ぞれから受けるカの和として表すことができる。以下の設問では, 誘導電流のつく る磁場は無視してよい。 (1) 誘導電流と B,--Crによって, 導線全体が受ける力下の大きさを求めよ。 (2) 誘導電流と B,= Czによって, 導線全体が受ける力での大きさを求めよ。 B、 正方形導線 図2-2 I 十分に大きなzの位置から落下させた導線の落下速度の大きさは,やがて, ある 値で一定となる。 (1) を求めよ。ただし、 重力加速度の大きさをgとする。 (2) 導線の落下速度が に達した状態において、 導線の失う位置エネルギーは何 に変わるか、簡に述べよ。

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