高知大学の過去問です。 画像の問2の答えの出し方が分かりません。 運動量保存則と反発係数の式は立てれましたが、そこから答えにたどりつけません。どうやって解くのでしょうか。 至急教えて頂きたいです。

2023年度 高知大 1 図1に示すような。 滑らかな面 AB, CE を有する台上における物体の運動について考える。 AD 間は水平面, DE 間の形状は鉛直に直径2R[m] を有する半円である。 また, 長さ L[m] の区 BCは粗い面となっている。 はじめに 点Aにばね定数k [N/m)のばねの一端を台に固定し, 他端に質量 M [kg] の物体a を取り付け. ばねが自然長の状態で物体に接するように質量m[kg] の物体b (m <M)を置いた。 物体 a, b の大きさ, ばねの質量 空気抵抗は無視できるものとす る。また物体と物体bの間のはねかえり係数をe. 物体b と面BCの間の動摩擦係数をμ 重力加速度の大きさを〔m/s*〕とする。 このとき,計算過程を含めて、 以下の問いに答えよ。 (70点) 1.図2に示すように物体a を左に押してばねを d[m]だけ縮め、静かに手を離した。この時 物体 b に衝突する直前 (図3)の物体の速さ Vo [m/s] を 求めよ。 2. 物体が物体bに衝突した直後(図4) における それぞれの速さ V [m/s] [m/s] を求めよ。 図1 L 2R A B CD 図2 wwo KI 図3 V₁ www 3. 衝突直後に物体は AB間で単振動を始めた。 その振幅 X (m) を求めよ。 図4 V₁ 01 wwG 問1, ばねの弾性力による位置エネルギーと 運動エネルギーは等しいので Vo' = M d² Vo=dJ [m/s] 問2.物体a,bについて運動量保存則より MV=MV1+mvi 反発係数の式より、 V₁-V evo -evo=サーV1 4. 物体は回転せずに区間 BCを通過した。 区間 BCを通過後(図5)の物体bの速さ102 [m/s] を求 めよ。 図5 5. 物体b は区間DEを面から離れずに通過した (図6)。 このときに,点Eを通過する際の速さ [m/s] が満たすべき条件を示せ。 また、その条 件を満たすの最小値を求めよ。 図6 www 6. 物体bが点Eを通過する瞬間に ばねが最も伸びたとする。 そして 物体 b が水平面 AD 着したときに物体がちょうど1往復した。 そのときのkをR,M を含む形で求めよ。 問1,Vo= d [m/s] 問2、V= M-em d JE m+M (1+e)d M m+M [m/s] [m/s] 問5V3≧JOR [m/s] 12の最小値 [SgR [m/s] 問6,b=gM [N/m]

この問題の⑵の解き方を教えて下さい。 答えはウです。

5 次の文を読み、あとの問いに答えなさい。 ふ の 〔東京学芸大附高〕 支点 右の振り子は,小さなおもりを軽くて伸びない糸でつないだものであ る。おもりをA点で静かにはなしたら, A点と同じ高さのD点まで行き, A点にもどってきた。 B点は振り子の支点Cの真下のおもりが通過する とちゅう 点 M点はB点からD点に行く途中の通過点である。 a, b, d点はそ れぞれA, B, D点の真下の床の位置である。 ゆか (1) A点で静かに止まっているときのおもりの位置エネルギーは0.5J, 0.6 か 0.4 A 100 おもりの力学的エネルギー 0.2 a B点でのおもりの運動エネルギーが0.2Jであった。 おもりの力 学的エネルギーとおもりの水平位置との関係のグラフを右に描き なさい。 発 (2) A点からおもりを静かにはなした。 M点でおもりを糸からはなし たら,おもりは空中に飛び出した。 その後, おもりが達する床か〔J〕 らの高さのうち, 最も高い位置はどうなるか。 ア~エから1つ選びなさい。 ア D点より少し高い イD点と同じ高さ ウ D点より低くM点より高い IM点と同じ高さ D B M a b おもりの水平位置 [ 千 一床

角度を急にしたら斜面並行にかかる力は大きくなるのならなぜ速さは変わらないのですか？ 答えはイです。

高さ10cmの位直にある小跡ㄥ同しハー cm Ef い。ただし、はりつけたテープの打点 (20点)〔 15 cm レール 面を運動す 小球 大 スタンド、 そうち 問3 図1の装置から木片をとり除き、図3のよう図 にレールの傾きを変えて小球の運動を調べた。 同 じ質量の小球を同じ高さから静かにはなすとき 傾きを大きくすると, 水平面に達するまでの時間 と水平面での速さはどうなるか。 その説明文とし て最も適当なものは,次のどれか。 ア短い時間ですべり下り,速さは速くなる。 イ短い時間ですべり下り,速さは変わらない。 ウ 時間は変わらないが,速さは速くなる。 平木 エ 時間,速さともに傾きには関係なく変わらない。 ar) きは、運動の向きと同じである 台車にはたらくの cm/s) のして、 (10点)〔ア

こちらの問題が分かりません 💦 答えは0.25倍です 解説よろしくお願いします 🙇🏻‍♀️

4 図1のように, なめらかな板で斜面をつくり, 斜面上のK点に小球 を置き, 静かに手をはなした。 手をはなしてから0.1秒ごとの小球の位 置をストロボ写真に撮ったところ, 図1のようになった。 図1中のL~ ○点は,手をはなしてからの0.1秒ごとの小球の位置である。 〈香川改〉 (1) 図1で, L点とN点の間の小球の平均の速さは何m/sか。 図 1 2.0cm~6.0cm 10.0cm 14.0cm KL M (2) 図1において, 小球はK点では位置エネルギーだけをもっており,この位置エネルギーは,小球が斜面を下るに 減少し,減少した分だけ, 小球の運動エネルギーが増加する。 小球が〇点に達したときには, 小球は運動 エ ネルギーだけをもっている。 小球がM点に達したとき, 小球の位置エネルギーが小球の運動エネルギーの3倍で あったとすると, M点での小球の運動エネルギーは,○点に達したときの小球の運動エネルギーの何倍であると考 えられるか。 図 2. 小球

この問題の（ｴ）と（ｵ）で、自分の考え方ではどう間違っているのかがわかりません。（ｴ）は速さなのでm/sを使ってL/2L/3vとしました。（ｵ）は比を使って求めました。この考え方ではダメな理由をお願いします。🙇

36. 〈木材に打ちこまれた弾丸> 図のように,水平な床上に置かれた質量 M 〔kg〕,長さL〔m〕の 木材に,質量 m 〔kg〕 の弾丸を水平に打ちこむ。 弾丸は木材の中を 水平に進んでいく。弾丸が木材から受ける抵抗力は,速度や場所に よらず一定として次の空欄を埋めよ。 ただし, 木材と弾丸の運動は 直線上に限られ,弾丸の大きさは無視できる。 L m M 木材を床に固定し,弾丸を速さ” [m/s] で打ちこむと 1/3の深さまで進入して止まった。 このとき,弾丸が木材から受けた力積の大きさは ア [N.s], 抵抗力の大きさは 〔N〕, [イ [N] である。 よって, 弾丸が木材に進入してから止まるまでの時間は,ウ〔s] で ある。 また, 弾丸が木材を貫通するには,エ xv [m/s]以上の速さで打ちこまなければ ならない。 木材を固定せず, 床面がなめらかであるとき, 弾丸を速さ(エ)×vで打ちこんでも木材を貫 通しなかった。 弾丸は,オ ×L〔m〕の深さまで進入し, それ以降は木材といっしょに一 定の速さ xv [m/s] で動いた。 [18 大阪医大〕

(2)の問題なのですが、このとき運動量や運動エネルギーは保存されるのでしょうか？よければ解き方を教えていただきたいです🙇

問4 図に示すように水平面内に円形の小穴0があり、0を通した軽いひもの一端は面上にある質量mの小 球Aにつけ、 ひもの他端には質量mの小球B と質量 7m の砂袋Cを取り付けてぶら下げてある。 はじめ、 小 球AはOを中心として半径の円運動をしていた。 摩擦や空気抵抗は無いとして、 以下の問に m, ro, 重力加 速度g を用いて答えよ。 8m= (1) はじめの状態で、 等速円運動の角速度 wo と角運動量の大きさLを求めよ。 L = FX F (2) 砂袋Cの底に穴を開け、中の砂を少しずつこぼれ落ちるようにした。 砂がすべて落ちつくしたあとの小球 Aの円運動の半径r と角速度を求めよ。 但し砂袋自身の質量は無視できるとする。

この2問の答えと解説をしなければならないのですが全く分かりません。どなたか教えてください🙏🏻

振り子は一定のペースで往復を続ける。 ではそれぞれの位置での速さは変わるのか? 変わるとしたら一番速いのは? ①一番高いとき 2 いちばん低いとき ④ どこも同じ ①と②の間 では、どうすれば速さを調べられるだろう? ③道を自転車で下ると、こいでいなくても 加速していく。 それはなぜだろう? また速度のふえ方に決まりはある? 0秒後⇒Ckm/h 3秒後 10km/h 6秒後= ?km/h スタートから6秒後の速度は? ① 10km/h 220km/h (3) 40km/h 4 坂道によって違う

高校物理についての質問です。 エネルギー保存についての問題で、重力加速度は9.8m/s²とする。空気抵抗や摩擦はないものとする。 問題)Oから10kgの物体を点O(高さ10m)の地点から静かに転がした。Aを通過する時の速さを求めよ。 「はじめの力学的エネルギー=あとの力学... 続きを読む

10 m 3

（1）が分かりません。 詳しい解説もお願いします。 答えは、b:c＝5:3になります。

仕事についてです 仕事とはエネルギーの総和という認識でもOKですか？ 一応公式としてW=Fxcosθもありますが、運動エネルギーや位置エネルギーも仕事として作用するのはなぜですか？