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理科 中学生

□4の(1)、(2)と□5の(2)、(3)が画像のように解説あってもわからなかったです💦わかりやすく教えてください🙏🏻

はたらく力と速さの変化 学習のねらい はたらく力と速さの変化の関 4 図1,2は,斜面を下る台車の運動を1秒間に60回打点する記録 タイマーを使って、斜面の傾きを変えて調べた記録の一部である。 15.2-1.30k 208-5.2 図 1 a 図2 ... 01.3 5.2 11.7 (数字は打点からの距離を表している) 速さ (1) 台車にはたらく斜面下向きの力の大きさ 0 (1) 図1のaからeまでは,何秒間の記録ですか。 (2) 図1のb~c間, c〜e間の台車の平均の速さはそれぞれ何cm/s ですか。 (3) 図1の実験で, 台車が斜面を下る間,次の ① ② はどうなっていますか。 (5) (4) のように考えた理由を簡潔に書きなさい。 ② 台車の速さの変化の割合 →斜面の角度が変わらないので一定 →一定の割合で速くなっている (4) 図2の実験の斜面の傾きは、図Iの実験と比べてどうなっていますか。 台車の平均の速さは,それぞれ何cm/sですか。 距離 時間 (3) 台車が斜面を下り終えたのは、図のア~エのどの 区間においてですか。 また, そのように考えられる 理由を簡潔に書きなさい。 (4) 台車は動き始めて1秒後には何cmまで進むと 考えられますか。 ただし, 水平面は十分に長いとす 時間 6打点で 0.1秒 斜面上の物体の運動 学習のねらい 斜面上での物体の運動記録を読みとり,考察できる。 5 摩擦のないなめらかな斜面と水平面をつなぎ, 斜面上から台車を運動 させて,そのときの運動を図のグラフに表した。 (cm) (1) 図のグラフの縦軸は何を表していますか。 縦軸の 14 →単位 12 (2)0秒から0.3秒までと, 0.4 秒から0.6 秒までの 10 速さ 1打点は60 0 20.8 [cm] 採点基準(2),(3) 両方できて正解。 速さ ウ [0.5] る。 0.3秒まで 4.5cm進み, その後, 速さ30cm/sで進む (5) 台車の速さと時間との関係を表したグラフを,次のア~エから選びなさい。 ア イ エ 秒 8 6 4 2 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 *** 時間 (s) アイウエ 2.0/ 速さが一定 EE 0 0 時間 時間 一定の割合で速さが大きくなっている 10.5. 速さ 7.57 4.5/ 13.5 [月] 時間 (1) 0.4 秒間 (2) (3) 5 4点×5 (2) (4) 小さくなっている。 例図1に比べて (5) 速さが増加する割 合が小さいから。 (3) b~c 39cm/s 78cm/s ①一定である。 4 c〜e 間 ②一定である。 4点×5 (1) 移動距離[距離] 0~0.3秒 【思・判・表」 区間 記述サポート /20点 0.4〜0.6 秒 15.0cm/s 30.0cm/s 例0.3秒以降は 理由 グラフの傾きが 一定だから。 25.5cm (5) ウ 採点基準)(2),(3)両方できて 正解 A

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理科 中学生

二つとも答えは「斜面下向き」なのですが解説お願いします💦

(1) 1で、台車の位置を変え ると,台車にはたらく斜面 方向の力の大きさは変わり かたむ ますか 変わりませんか。 (2) 1 で,斜面の傾きを大き くすると, 台車にはたらく 斜面方向の力の大きさはど うなりますか。 (3) 左のA,Bは,②で斜面 の傾きを変えて行ったとき の記録テープを並べてグラ フにしたものです。 斜面の 傾きが大きいほうの記録 は、A・Bのどちらですか。 (4) 斜面の傾きを大きくする と速さが増加する割合は どうなりますか。 (5) 斜面を下る台車にはたら いている力は、斜面上向き・ 斜面下向きのどちらですか。 (6) 物体の運動の向きに一定の力がはたらき続けるとき, 物体の速さ は次のアイのどちらのようになりますか。 ア速さは一定になる。 イ速さは一定の割合で増加する。 (7) 斜面の傾きを大きくしていくと、斜面の傾きが90°になったとき に物体は垂直に落下します。このときの運動を何といいますか。 (8) (7)で,物体にはたらく力の大きさは,何の大きさと等しいですか。 くなる運動について調べよう p.144~145 (1) 台車を斜面の下から手でおし出して斜面を上らせました。 ① 記述斜面上を上っている台車の速さはどうなっていきますか。 ②斜面を上っている台車にはたらいている力は,斜面上向き・斜 面下向きのどちらですか。 (\ 番強させ + T 実験 2 斜面上での台車の運動 ① 斜面上に台車をのせ、台車の位置を変 えて、台車にはたらく斜面方向の力の 大きさを, ばねばかりで調べる。 ② 次の図のように, 台車に記録テープを とりつけ, 記録タイマーで台車が斜面 を下るようすを記録する。 10秒間に移動した距離〔C〕 15 記録タイマー 20 A [10] トクランプ 記録テープ 20 15- [10] m .... 0 0.1 0.2 0.3 0.40.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 時間 〔s] 時間 [s]

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物理 高校生

問10の振動の中心が下にずれるのは何からわかりますか?

36 単振動 ③ 図のように、 エレベーターの天井にばね定数kの軽いばねの一端 を固定し、 他端に質量mの物体を取り付けた。 ばねの長さが自然長 のときの物体の位置を原点Oとし, 鉛直下向きに軸をとり、 エレ ベーター内の人から見た立場で, 物体の運動について考える。 重力 加速度の大きさをg とする。 〈福岡大・改〉 エレベーターが静止している場合について考える。 問1 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなす と、物体は静かに振動した。 振動の中心での物体の位置zとして正しいものを、 次の ①~④のうちから一つ選べ。 zo= ① mgk ② 3 2 の解答群 ① mgk mg k 問2 物体の位置がのとき, 物体にはたらく力をk, To, πで表したものとして正しい ものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 ①k (x+エ) 2 -k(x+xo) 3k(x-xo) 4-k(x-xo) 問3 問2のつねに振動の中心に向かう力を何というか。 正しいものを次の①~④のう ちから一つ選べ。 ① 慣性力 ②垂直抗力 ③復元力 ④ 重力 m(g-a) k 問4 このときの振動の周期は1, 振幅は 2 である。それぞれの答として正 しいものを、 次の解答群のなかから一つ選べ。 の解答群 02x√mk ② 2π√ ②mg ma=- 2mg k 3 t₁ = と書けるから, 小物体の運動は, [④ k ③2π√ m 2mg k 2π 1 Im @ = π√ k 2 次に、エレベーターが鉛直上向きの一定の加速度で上昇している場合について考える。 この加速度の大きさをaとする。 問5 ばねが自然長となる位置まで物体を持ち上げて静かにはなすと, 物体は力のつり あいの位置を中心として鉛直方向に単振動した。 振動の中心での物体の位置とし て正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 = m(g+a) ① ② 2m(g+a) 3 k mg F=-kx+u'mg=-k(x-μ'mg) 小物体の加速度をaとすると, 小物体の運動方程式は, m 4 kx=μmg よって, In=y k 問2 小物体が座標xのとき, 小物体には水平方向にばねの弾性力と動摩擦力がはたら いているから, -kx Mo -k(エードm2) よって,a=-; k (x-μ'mg) m k _mgを中心とした角振動数 69 = I= k k mg 1 k 4 2Vm mg ~000000000000 の単振動 となる。 よって, 小物体を静かに放してから次に速度が0になるまでの時間は単振 動の周期の半分になるから, 36 問1 ② 問2④ 問3 [③] 問4 1:②2:② 問5 ② 問6 [④] 問7 ② 問8③ 問9② 問10 ⑦ より, To=22 □ k m(g+a) 解説 問1 物体が位置にあるとき物体には重力 mg, ばねの弾性力 kx がはたらく。 加速度をα とすると, 運動方程式は, ma=-kr+mg より, x+g=-- ・・・・・・(i) 振動の中心では加速度 α が0となることから,物体はx=mgを中心 mg ......(ii) とする単振動をする。よって、 am pimg 0+ | Point 振動の中心(力のつりあいの位置) では、物体の加速度は0. 速度は最大。 問2 (ii)式より mg=kx であるから, 位置xのとき物体にはたらく力は, f=-kx+mg=-kx+kro=-k(x-xo) 問3 復元力。 物体に, 力のつりあいの位置からの変位 (x-x。) に比例した力がつねに 中心方向にはたらくとき, 物体は単振動をする。 問4 このときの角振動数を400, 周期をTとし, (i) 式を単振動の式 a=-2(x-xo) と比べて Wo=₁ Vm mg 第1章 力学 問6 物体の位置がxのとき, 物体の加速度をm, k, x, x1 を用いて表したものとして 正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 =(x+x₁) ③ -(x-x₁) @ -(x-x₁) [① =(x+x₁) ② kl m [① 問7 この単振動の角振動数として正しいものを、 次の①~④のうちから一つ選べ。 V k ② k V m m ③ /2k Vm 問8 エレベーターが静止している場合と比較すると, 周期は何倍になっているか。 正 しいものを次の①~④のうちから一つ選べ。 倍 01/0 31 42 問9 振幅として正しいものを、次の①~④のうちから一つ選べ。 m(g-a) m(g+a) 2m(g+a) ③ 4 k k 問10 振動の中心は, エレベーターが静止して いる場合と比べて距離 アだけ に ずれている。アとイに入れる式と 語の組合せとして正しいものを、 次の①~⑧ のうちから一つ選べ。 a₁=- m k ④2m A₁=n=" ......(iii) ① ② 問10問1 問5の結果より, X1 Xo = 3 4 ⑤ (6) 1) 8 _m(g+a)_me="k ma k m(g+a) ア mak ma 2k より、 α= = 1/² {x_m(g+a)} となるから、物体はx=m(g+α) (=z) を中心とする単振動 をする。 問6 ()式で! mota) として, k( (x-x₁)(iv) 772 問7 振動の中心を原点とするX軸をとると,X=ェーエ」 となり, (iv)式は, k 自然長の位置 (x=0) が振動の端点になる。 ma k k ma mak また, 物体を自然長の位置から静かにはなすと, 自然長の位置 (x=0) が振動の端点 になり, 振幅 A, は, Aozo- mg k ma 2k (i)式はαo=(x-xa) と書ける。 振動の中心を原点としてX軸をとる m と表せるから 単振動の式 α = ² X と比べると, 角振動数 (1) は, k an √ m 問8 このときの周期をTとすると, T=2x=2x、m=To ma k k ma と、X=ェェ。 と表され, X=0 を中心とする単振動の式はαo=wX となる。 問5 エレベーターの中で観測する人から見ると, 物体には慣性力 maがx軸正の向き (鉛直下向き) に見かけ上はたらく。 物体の 加速度をαとして運動方程式は, 1a ma=-kr+mg+ma @0₁ であるから1倍である。 問9 自然 (z=0) の位置から静かに放しているから, 振幅 A, は, m(g+a) k よって、振動の中心は距離だけ下にずれている。 イ 上 上 44 6000000000 下 下 Ima エ 下 下 8 37 問1 ③ 問2 ② 問6① 問7④ 問3② 問 4 ④ 問5② 問8 [③] 問9① 問10 ④ 解説 問1 おもりがx=0 (振動の中心) より左にあっても右にあっても, x=0 に向 第1章力学

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