(3)の問題で、解説の最後の=R+(μ'dcosθ)まではたどり着いたのですが最後dを代入してからどのようにしたら答えになるのかが分かりません。

187.仕事と運動エネルギー ●質量2.0kg の物体が, なめらかな水平面のx軸上の原点Oを速さ 3.0m/s で通過 した瞬間から, 速度の方向を含む鉛直面内で一定の角日だ F(N) F Oト 10m け上向きに力F[N] を加えた。カFの大きさは移動ととも に右のグラフのように変化する。また, cos0=0.80 とす 8.0 る。 2.0 (1) カFが物体にした仕事Wは何Jか。 (2) 物体が x=D10m の点を通過する瞬間の速さひは何m/s 10 x [m) 100 か。 こ 代 108.保存力以外の力の仕事 ● 半径尺の円 弧状のなめらかな曲面ABがある。円弧の上 端Aと円弧の中心0の高さは等しく, 円弧の最 下点Bと0を通る線は鉛直である。その右側に HT はなめらかな水平面 BC と傾角0のあらい斜面 CD がある。いま, 円弧の上端Aから質 量mの小物体を静かにはなしたら,円弧にそってすべり降り,さらに斜面 CD にそって のほり始めたが,点Cからある距離を進んだ点Xで速度がいったん0になった。その直 後に逆もどりをして, 円弧面のある高さの点Yに達したところで再び速度が0になった。 小物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)小物体が最初に円弧の最下点Bを通過するときの速さかはいくらか。 (2) CX 間の距離dはいくらか。 (3) 小物体が逆もどりをして円弧面をのぼったときの最高点Yの高さHは,点Bを基準 にしていくらか。 R A X D B メ 末 ( 大のびの (東京電機大 改] > 105 ヒント 107. カFの分力 Fcos0のみが仕事をする。(F-x 図の面積)×cos0 が, Fのした仕事となる。 108.動摩擦力は, 斜面の上り, 下りともに物体に対して負の仕事をする。

(1)の速さの求め方が分かりません、 解説お願いしますm(_ _)m

ーについて調べるため,次の[実験1] と(実験2] を行った。 なお,(実験1]と[実験2〕では,金属球にはたらく摩擦カや空気の抵抗は無視できるものと する。 (実験1] 0 目盛りを付けた直線状の2本のレールを組み合わせて,図1のような斜面と水平面 S e) 表2は,(実験2] で, 金 属球を置く高さと金属球の質 量を変えたときの定規の移動 距離をまとめたものである。 表2 25gの金属球 50gの金属球||100gの金属球 がなめらかにつ 4.0 cm 高さ10cm 1.0 cm 2.0 cm ながる装置をつ 図1 4.0 cm 8.0 cm 高さ20cm 2.0 cm 斜面 16.0 cm 8.0 cm くった。 ② 25gの金属球 を、水平面から 高さ40cm 4.0 cm 金属球 目盛りを付けたレール 高さ 次の(1)から(3)までの問いに答えなさい。 (1)図4は,(実験1)で,10cmの高さになるように金属球を斜面 上に置いて手を離したとき,横軸に金属球から手を離してからの 時間(s) を,縦軸に金属球の速さ[cm/s]をとり,その関係を グラフに表したものである。このとき,金属球が水平面を運動す るときの速さV[cm/s] を求めなさい。 また,(実験1)で,金属球を置く高さが20cmのとき,金属球の 速さはどうなるか。横軸に金属球から手を離してからの時間[s)を,縦軸に企属球の速さ (cm/s) をとり、その関係を図4のグラフに書き加えたものとして最も適当なものを,次のアからエまで の中から選んで,そのかな符号を書きなさい。 図4 2V 速 さv (cm/s) の高さが10cmと 水平面 なるように,斜面上に置いて,1秒間に10回の割合で発光するストロボスコープの光 を当て,静かに手を離した。このとき,ストロボスコープの光が当たったときの金属 球の位置を記録した。 ③ 金属球を置く高さを20cm, 40cmに変えて, ②と同じことを行った。 の 金属球の質量を50g, 100gに変えて,②, 3と同じことを行った。 0 時間(s) 表1は,(実験1)の②と③で,ストロボスコープの光が当たったときの金属球のそれぞれの位 置を,斜面上で手を離した位置からの移動距離として順に示したものである。 表1 エ ウ 2V 2V ア 手を離してからの時間(s) 2V 速 さ vト-- (cm/s) 0.0 0.3 0.5|0.6 2V} -- 0.4 0.7 さ v 【cm/s) 0.8 0.9 さ y 手を離した位置高さ10cm からの移動距離高さ20cm| 0.0 [cm) 0.0 2.0 8.0 18.0|31.5| 45.5| 59.5| 73.5 87.5| 101.5 Vト (cm/s) [cm/s) 時間(s) 18.0| 32.0| 50.0|70.0| 90.0|110.0| 130.0 0 2.0 8.0 0 時間(s) 0 時間(s] 高さ40cm 0 時間(s) 振 ッ 0.0 2.0 8.0|18.0| 32.0| 50.0| 72.0|98.0|126,0| 154.0

この問題の(2)を教えてください

ですか。 生じる摩擦力は考えないものとします。 また, 図中の矢印は, ひもを引く力の向きを表しており, いてそれぞれ支えています。ただし、すべての道具について, 重さと, ひもや物体との間に 酸接力は考えないものとします。また, 図中の矢印は、 ひもを引く力の向きを表しており。 問3(図4)のように、A~Dの4人が, 20kgの物体を, 軽くてのびないひもと、さまざまな道具 N) 天井 定滑車 棒 支点 2m 1m 動滑車、 ひも一 支柱 ひも 物体 台 (60° 床 〈図 4)

物理の単振動での質問です。 問142の(2)(3)がわかりません。

0 139 センサー1) センサー42 けた旦 142 m(N/m] (2) ==2d cos 、Cm) 142 センサー 41 2d 変えて のセンサー 42 2d 3Vg 1 の指針) めると、式で表すことができる。 (3) 周期の何倍になるかを考えるとよ い。また,単振動では速さが変化するので, 変位が時間に比例するわけ ではないことに注意する。 解説(1) 斜面に平行な方向の力のつり合いより. (1) 力のつり合いから求める。 (2) 振幅 A, 角振動数 を求 3 振 kx k2x N fe (1) 物体 A, Bを質量2m の1つの物体として考える。 kd - 2mg sin30° =0 86 第1部 様 C00000 )30° mg ゆえに、k= d N/m)] *2mg O 2m (2) T=2r、k,の= k より、 @=, (2)別解 振幅を2d, 2m 000 30° h 1 初期位相を-号と考えて, mg Chapler これに(1)の結果を用いると, ω =, d g V 2d 2m 10 x=2d sin t=0[s]のとき物体 A, Bは振動の最下端にあり,そのとき の変位は-2dであるので, 振幅A[m]は2dである。した 2d g t [m] 2d (1 )hd: 2 =ー2d cos, ョセンサー41 がって,x= -Acosot =ー2d cos. g t[m] V 2d センサー 44 (3) =d のとき, t= そなので、 T 2m 2 2m 2元 2d 04 3 3 3V g mg d -2d コー T=2TU 別解 初めてェ=4となるときに物体Bが物体Aから離れる から,(2)の結果より, 120° 4--2d cos, ゆえに, cosに一言 よって、に等となるから, (=等、) d=-2d cos\ 2d t= T より I-T」 2d 2元 3 2x A0s wtの接 V 2d 3V g センサ

大門2のカッコ2️⃣です。答えは、10センチメートルで表から木片の移動距離が同じやつを。探すことはわかったのですが、なぜ、そこから読み止めれるのでしょうか。 カッコ3もお願いします。

|日格自標80点|得点 ス ト ○0分 時 間 1 メ関係を表すグラフを右下の図2にかきなさい。 /oal 戦(テ 解答集 p.23 O時 100点 Q木片の 移動距一 6点× 10 (60点 表1 なさい。 図3 図2 定滑車 図1 Cさん Aさん Bさん )表2 動滑車 10kgの 荷物 して求めなさい。 10kgの 荷物 10kgの 荷物 台 台 台 2.0m )図2 12.0, 1.2m 1.2m ;運動エネルギーも位置エネルギーも増加していく。 1.2m 床 1.6m 木 10.0 床 床 (1) 10kgの物体にはたらく重力の大きさは何Nか。 (2) 図1で, Aさんが手でした仕事の大きさは何Jか。 少していく。 ゥ 運動エネルギーは減少していき,位置エネルギーは増 の 8.0 移 動 6.0 距 離 4.0 (cm) 2.0 加していく。 T 運動エネルギーも位置エネルギーも減少していく。 50 10,0 150 20.0 いものとする。 小球を放す高さ(cm) 2く出る ふりこの運動とエネルキー おもりに糸をつけて天井からつるし,静止させた。 ャに糸がたるまないようにして,おもりを図のaの位置まで持ち上げて静かに手をはなし ればならないか。 (5)図2で, Bさんがした仕事の大きさは何Jか。 (6)(2)と(5)の結果から,どんなことがわかるか。簡単に答えなさい。 たところ,おもりは図のaからeまでを往復した。 (1) 図のb~eの位置で,おもりがもっている次の①, ② の大小関係を正しく表しているものはどれか。下のア~ オからそれぞれ選びなさい。 0 運動エネルギー 2 カ学的エネルギー (1)5点×2.(2)6点(16点)(意児島) (7) 図3で,Cさんは荷物を床から1.2mの高さまで持ち上げるのに,ひもを2.0m引いた ことがわかる。(6)を参考にして,Cさんがひもを引く力の大きさを求めなさい。ただし、 斜面と荷物との間に摩擦はないものとする。 (8) A, B, Cの3人が床から 1.2 mの高さまで荷物を持ち上げるのにそれぞれ, 6秒, 10 秒,8秒かかった。 このとき, A, B, C3人の仕事率は何Wか。それぞれ答えなさい。 ふれはば eO aO bO cO Od アe<b=c=d イ b=c=dくe オ b=c=d=e ウ c<d<b<くe エ e<b<d<c 2) おもりが1往復する時間は、ふれはばに関係なへ一定である。おもりが1往復する時間 を長くするための操作として正しいものを, 次のア~エから選びなさい。 ア 糸の長さを短くする。 ウ おもりの重さを軽くする。 A( イ 糸の長さを長くする。 2斜面を下る物体のエネルギー 図1のような滑らかな斜面PQ上で質量408の小体 静かに放し,水平面上に静止している木片に衝突させたところ,木片は移動して停止した I おもりの重さを重くする。 の記述式 この単元はこれが出る! 6点×4(24点)(新潟) 十事とエネルギー 0 運動している物体がもっている運動の大きさは,物体の質量,の速さと 22

解き方を教えてください! 2と3番です!

間7 図 10 は、なめらかな斜面上にある物体 にはたらく力を表わしている。あとに続く各問 いに答えなさい。ただし、アとエの力は一直線 上にはたらいているが、分かりやすくするため に、少しずらして表わしている。 (1) 図 10 のアとエのような2つの力の関係を 何というか。【思 判·表】 2点 ア、斜面からの重垂直抗力 物体 イ、斜面に平行な分力 斜面 エ、斜面に垂直な分力 ウ、物体にはたらく重力 (2) 物体の質量を変えずに、斜面の角度を小さ くすると大きくなる力を、図 10 のア~エ からすべて選び記号で答えなさい。 【思·判 表】 完全回答2点 図10 (3) 斜面の角度を変えずに、物体の質量を大きくすると大きくなる力を、図 10のア~エからすべて選び 記号で答えなさい。【思·判 表】 完全回答2点

解き方を教えてください!

(3) 図8のように 250g の物体を斜面にそって 40cm の高さまで引き 上げた。このとき斜面を引きずり上げた距離は 80cm であった。 このときの仕事J]を計算し、 数字で答えなさい。 【知· 技】 2点 60cm

解き方を教えてください! 5番です!

間5 物体がもつエネルギーの大きさを調べるために、次のような実験を行った。あとに続く各問いに答 えなさい。ただし、 球とレールとの間に摩擦や空気の抵抗は考えないものとし、 球がもつエネルギーは く画突によって木片を動かす仕事に使われるものとして考えること。また、質量100gの物体にはた らく重力の大きさを1Nとする。 実験方法 スタンド 1. 図5のような装置を用いて、質量 20gの球Xを 木片に衝突させる実験を行った。 II. 球Xを高さ 10cmの位置に置き、 手で押さえた 状態から静かに手を離すと、 球は斜面に沿って 転がり木片に衝突した。このときの木片の移動 距離Icm]を記録した。 球 球の 高さ 木片 / レール 水平な台 III. 次に球Xを転がし始める高さを20cm, 30cm の 図5 位置に変え、同様の実験を行った。 IV. 質量が 30g の球Y、 40gの球Zに変えて、それぞれ同様の実験を行った。 V. 実験の結果をグラフにした。 実験結果 実験によって得られた木片の移動距離Icm]は次のグラフのようになわた。 生球Z- 20 球Y 12 球X- 10 [cm] 10 20 30 球の高さ[cm] 木片が動いた距離

この問題にどの公式を用いれば良いのか、また、方法など教えて頂きたいです。 高校1 物理です。 保存力以外の力だと思います。

1図のように, 傾きの角eのあらい 斜面の下端から, 質量 m[kg] の物体 を斜面にそって速さ w [m/s]ですべり 上がらせた。物体と斜面との間の動摩 擦係数をμ,重力加速度の大きさを g [m/s°] とし、斜面の下端を重力によ る位置エネルギーの基準水平面とする。 (1)斜面の下端での力学的エネルギーを答えなさい。 あらい斜画 答え: (2)物体は斜面に沿って下端からの距離 1 [m] の最高点まで達し た。最高点での物体の力学的エネルギーを答えなさい。 答え: (3)物体が斜面を運動している間に斜面から働く動摩擦力の大き さを答えなさい。 答え: (4)斜面下端から物体が達する最高点までの, 斜面にそった距離1 [m] を力学的ェネルギーと仕事の関係から求めよ。 答え: (5)物体は最高点に達した後,ただちに斜面をすべり下り, 下端 までもどってきたとする。このとき, 下端にもどってきたときの 物体の速さは, ωの何倍になるか求めよ。

この問題の（3）の位置エネルギーがわかりません

質量100gの物体 (例えば、 おもちゃの車) を斜面上に置き、 斜面に沿って上向きに初速度を加えたところ、物体は斜面に沿って運動を始治めた。 この 物体の速度を測定したところ、 図のようなv-tグラフが得られた。 物体に初速度を与えた瞬間を時刻む%30sとし、 斜面に沿って上向きを正とする。 ま た、初速度を与えたときの物体の位置を重力による位置エネルギーの基準とする。摩擦や空気抵抗はすべて無視できるものとし、 物体の大きさはじ ゅうぶん小さいものとみなす。 以下の問いに答えよ。 グラフの単位立と問いの単位の違いに注意せよ。また、 計算では有効数字を考慮しなくよい。 ま た、10の累乗を用いた表記では、 例えば6.5x 10の場合は 6.5e-2 と、 7x 10の場合は 70e-2 と入力セよ (いずれもマイナスは半角の- であることに注意)。 160 120 80 40 0 40 80 120 160 0 1 2 3 4 t[s] (1)時刻0sでの物体の運動エネルギーは何Jか (単位に注意せよ) v[am/s]