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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

問題の(3)(4)が分かりません。先生に質問したのですが、(3)の①②までは理解できるのですが、③がどうしてこうなって、物体が静止するのかが分かりません。 (4)は運動方程式の立て方が分からないです。 誰かわかる方お願いします!

ヒント(3) 動摩擦力の大きさを求めるには, 運動方程式を利用する。 例題13 99)滑車でつながれた2物体の運動● 図のように, 水平とのなす角が30° の斜面上に, 質量 8.0kg の物 体Aを置き,軽いひもをつけて滑車にかけ, 質量 6.0kgの物体Bをつるして静かにはなした。次の各 問に答えよ。ただし, 重力加速度の大きさを 9.8 m/s°とする。 (1) 斜面がなめらかな場合,物体Bは上昇するか, 下降するかを答えよ。 (2)(1)の場合で, A, Bの加速度の大きさと, ひもの張力の大きさを求めよ。 次に,斜面に摩擦があり,Aとの間の静止摩擦係数を 0.50, 動摩擦係数を0.40 とする。 (3) Bを静かにはなしたとき, A, Bは動き出すか, 静止したままかを答えよ。 (4) ひもがたるまないようにBに下向きの初速度を与え,Aを斜面に沿って上向きに すべらせた。すべっている間のA, Bの加速度の大きさと,ひもの張力の大きさを求 A B 8.0kg 30° |6.0kg げ出され めよ。 ヒント(2)(1)で求めたAの重力の斜面に平行な成分を利用し, 物体が動き出す向きを正として運動方程 例題11·13· 14 式を立てる。(4) Aは動摩擦力を受けている。 中空 THI 00.連結された2物体の運動 図のように, 質量 M B

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