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生物 高校生

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演習問題 70 [血液循環] 次の文章を読み、下の問いに答えよ。 図はヒトの心臓の左心室内における圧変化と容積変化の関 係を模式的に示している。 血液は房室弁 (僧帽弁) を通って左 心室に入り、大動脈弁を通って左心室から出ていくこととす る。図において、心臓が収縮を始めると, 左心室内の圧がア からイへと上昇し, 続いて左心室内の容積がイからウを通っ 左心室内の圧が工か てエへと減少する。 弛緩が始まると, らオへと低下し、 続いて左心室内の容積がオからアへと増加 する。こうして心臓の収縮と弛緩の1つのサイクルが終了す る。 カ 左心室内圧 100 50 mmHg オ ア 40 80 左心室容積(mL) 120 70ml 問1 図の曲線が下線部力のように工からオへと変化するとき、房室弁と大動脈弁はそれぞれどのよ うな状態にあるか。次の①~④のうちから一つ選べ。 ① 房室弁と大動脈弁はともに開いている。 ② 房室弁は開き,大動脈弁は閉じている。 ④ 房室弁と大動脈弁はともに閉じている ③ 房室弁は閉じ、大動脈弁は開いている。 問2 心臓が収縮と弛緩を繰り返すときに心臓の音を聞いてみると,特徴のある音(心音)が繰り返し て聞こえ,そのうち、第2音と呼ばれる心音は動脈弁(大動脈弁と肺動脈弁)が閉じることによって 発生する。第2音が発生する時期は図のア~オのうちどれか。次の①~⑤のうちから一つ選べ。ま た。そのときの心臓の状態として最も適当なものを⑥~①のうちから一つ選べ。 ②イ ③ウ ① ア ⑥ 心室容積が最大となり血液の流入が止まる。 ⑧ 血液の流出が続き心室容積が減少する。 ④エ ⑤ オ ⑦ 心室容積が最大となり血液の流出が始まる。 ⑨ 心室容積が最小となり血液の流出が止まる ①血液の流入が続き心室容積が増加する。 コ ⑩ 心室容積が最小となり血液の流入が始まる。 問3 ヒトの血圧は, 心臓が大動脈内に血液を送り出すのに伴って上昇し, その後は降下していく。 このため、心臓が収縮と弛緩を繰り返すとき, 大動脈内の血圧は上昇と降下を繰り返すことになる。 心臓に近接する大動脈内の血圧が最低となる時期は図のア~オのうちどれか。 次の①~⑤のうちか ら一つ選べ。 また、そのときの心臓の状態として最も適当なものを⑥~⑩のうちから一つ選べ。 ① ア ③ ウ ② イ ⑥⑥ 心室からの血液の流出が始まる直前。 心室からの血液の流出が続いている間。 ④エ ⑤ オ ⑦ 心室からの血液の流出が始まった直後。 ⑨ 心室からの血液の流出が止まる直前。 ⑩ 心室からの血液の流出が止まった直後。 問4 図に示す心臓の場合. 1分間に心臓から送り出される血液の量はおよそ何になるか。 次の① ~⑥のうちから最も近い値を選べ。 ただし 09 分間の心拍数は70回と仮定する。 ①IL ②2L ③3L ④ 4L ⑤5L 6 6L (2015東北大改) 70回×70m²ご

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物理 高校生

(2)について質問です。 (2)ではAとBを合わせた力学的エネルギーの保存を考えてますが、Aと Bそれぞれで力学的エネルギーは保存されないのでしょうか?

基本例題 27 力学的エネルギーの保存 117~121 解説動画 定滑車に糸をかけ, 両端に質量mおよびM (M>m) の小球 A, Bを取りつけた。 Aは水平な床に接し, Bは床からんの高さに保持 されて糸はたるみのない状態になっている。 いま, Bを静かにはな すとBは下降を始めた。 重力加速度の大きさをg とし,床を高さの 基準とする。 (1) Bが床に衝突する直前の A, B の速さをvとする。 このとき, A, B がもつ力学的エネルギーはそれぞれいくらか。 (2) B が床に衝突する直前の A,Bの速さ”はいくらか。 A B 指針 A,B には,重力(保存力)のほかに糸の張力 (保存力以外の力)もはたらくが,張力が A, B にする仕事は,正, 負で相殺するので, 力学的エネルギーは保存される。 A:0+0=0 B: 0+Mgh=Mgh 解答 (1) B が衝突する直前の力学的エネルギ A, B をあわせて考えると、 全体の力学 エネルギーは保存されるので ーはそれぞれ 1 A : 121m²+mgh 1 2 B: Mv² +0=Mv² (2) 最初 (Bをはなした直後) の力学的 よって v= エネルギーはそれぞれ 0+Mgh=(1/12mi mu2+mgh+Mv2 gh) + 1/12 Mv² 2(M-m)gh M+m 21

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