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理科 中学生

至急です、、😭😭物理が苦手で問題の解き方が分からないので優しい方教えて頂きたいです🙏🏻よろしくお願いします😭

数 物体A このおもり2個を円柱形の容器に 入れて密閉した物体Aを用意し 14 かいとさんとあおいさんは、浮力について興味をもち、次の実験を行った。ただし、100g の 物体にはたらく重力の大きさを1.ONとし、糸や容器の質量は考えないものとする。 1 実験1 図1のように、 1個 250g 図2 図3 5.0 ばね しずめた 深さ ばかり 糸 10cm 図1の矢印の位置に糸をつ け、 図2のように、物体Aをば bd 底面積40cm² ばねばかりの値N 4.0 3.0 2.0 [N] 1.0 ねばかりにつるし、じゅうぶんに深い水の中にしずめて 0 0 2 いき、2cm しずめるごとにばねばかりの値を記録した。 4 6 8 10 12 14 16 しずめた深さ [cm] 結果をグラフに表すと図3のようになった。この結果について、次のような会話をした。 かいと図3から、しずめた深さが10cmになるまでは、ばねばかりの値が小さくなっていくね。 あおい:しずめた深さが10cm以上になるとばねばかりの値が変化しないね。 浮力は物体の何 に関係しているのだろう。 (1) かいと浮力は、水中にある物体の体積の大きさに関係していると思う。 また、水中に物体を しずめるときは、 物体の底面はより深いところに位置するから、 より大きい水圧がはた らく。 だから、 全てしずんでいるときの浮力は、物体の底面積に関係していると思う。 あおい:そうかなあ。 物体が軽いほうがうきやすそうだから、 浮力は 物体の質量に関係してい ると思う。 浮力は物体の何に関係しているかを、 実験2で確かめてみよう。 単3 図4 実験2 実験1と同じおもりを 用いて、 図4のようにおもり を入れて密閉した物体B~F を用意した。 物体Dと物体E は同じ容器であり、物体Eは 物体Dを上下反対の向きにし たものである。 それぞれ図4の矢印の位置に糸をつけ、 物体をばねばかりにつる し、水中に全てしずめたところ、 ばねばかりの値は表のようになった。 物体D |物体E| ばねばかり 物体の値〔N〕 運動とエネルギー 物体B |物体C 物体F 10cm 空気中 水中 20cm A 5.0 1.0 10cm B 5.0 3.0 5cm C 10.0 6.0 D 10.0 6.0 底面積40cm² 底面積 40cm² 底面積 40cm² 体積400cm3 底面積120cm2 体積 400cm3 E 10.0 6.0 F 7.5 なお、物体Fの記録はしていない。 物体Aを水にしずめた深さが4cmのときの、物体Aにはたらく浮 力の大きさは何Nか書きなさい。 (2) 2 波線部分の理由を、 「重力」、 「浮力」 の2つの語を用いて簡単に書き なさい。 3 浮力について述べた文として正しいものを、次のア~カから2つ選 (3) びなさい。 ア 下線の部分は、物体Aと物体Bの結果から正しい。 イ 下線の部分②は、物体Dと物体Eの結果から正しい。 下線の部分 ③は、物体Aと物体Cの結果から正しい。 物体Bを全てしずめたときの浮力と物体Eを全てしずめたときの浮力は、同じである。 オ 物体Dを10cm しずめたときの浮力は、物体Eを10cm しずめたときの浮力よりも大きい。 カ物体からおもりを2個とり除いて物体Dを全てしずめると、浮力の大きさは半分になる。 (4) 表で空欄になっている、 実験2の物体Fの記録は何Nか書きなさい。 485 (4) ☐ OXHO 福井 本誌 > P.62~63 A

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物理 高校生

この問題を教えてください。 (1) Aについては解けたのですがBの求め方がわかりません。どうしてfの向きが右向きになるのかと補足に書いてあるように垂直抗力が(m+M)g になるのなら B: Mab= μmgにならないのではないんですか。

<発展例題 19 板の上を動く物体 A 図のように、なめらかで水平な床の上に, 質量 m Vo の小物体Aと質量Mの板Bを重ねて置く。 Aに水 平右向きに大きさの初速度を与えると, AはBの B 上をすべり, Bは床の上をすべり始めた。 AとBと 床 の間の動摩擦係数をμ′, 重力加速度の大きさをg とする。 また, AはつねにBの 上にあるものとする。 (1) A および B の床に対する加速度を求めよ。 ただし, 水平右向きを正とする。 (2)AがBに対して静止するまでにかかる時間を求めよ。 また,この間にAがB に対してすべった距離を求めよ。 考え方 AがBの上をすべるとき, AとBは互いに逆向きで同じ大きさの動摩擦力を及ぼしあう。 解答 (1) A, B にはたらく力は右 の図のようになる。 AがBから受 ける垂直抗力の大きさ Nは,鉛直 方向の力のつりあいから, N=mg よって、動摩擦力の大きさは, f=μ'N=μ'mg A 垂直抗力 N mg 動摩擦力f B 垂直抗力 R A,Bの床に対する加速度を αA, AB [ 補足] (1) B が床から受ける垂 直抗力の大きさ尺は, Bにはたらく鉛直方向 の力のつりあいから, R=N+Mg =(m+M)g とすると, 運動方程式は, ・A: max=-μ'mg ・B:Ma=μ'mg よって, α = -μ'g, as='mg M N. Mg JA A'g, B... ...p'mg M (2) AとBが動き始めてから時間t が経過したときの, A, B の床 に対する速度 (水平右向きを正) を VA, UB とすると, va=vo+aat=vo-μ'gt, vB=0+ast=μ'mgt M VA=UB となるとき, AはBに対して静止するので, (2)xA, B, lの関係は, 次の図のようになる。 B 時間 が経過 -XA- -XB- vo-t='met よって,t=- Mvo M μ'(m+M)g この間にAとBが床に対して移動した距離を XA, XB とすると, μ'mgt2 XA=vot+ 1/2 art² = vot-1/2 μ'gt², x₁=0×t+- 11/21ant=uot-2121gtx=0xt+1/2ant=12mat AがBに対してすべった距離は, 2M 【速度と時間の関係】 速度 'gt² 'mg ²=vot-'(m+M)g q² Vo 2M 2 tの値を 代入した 2M l=x-xB=vot- Mvo² 2μ'(m+M)g Mvo Mvo2 0 時間・・ 距離・ μ'(m+M)g' 2' (m+M)g Aの 速度 Bの 速度 AはBに 対して静止 時間 2

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