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数学 中学生

2021長野県数学の過去問です。②の解説を頂きたいです。

(2) 長方形と2つの合同な半円を組み合わせた形で陸上競技用のトラックをつくる。 ① 図5は、半円の半径をrm, 長方形の横の長さ am とするときのトラックを表したものである トラックの周の長さを表す式を書きなさい。 ②図6は,図5のトラックの外側に,2つの レーンをつくり、各レーンの幅を1mとした ものである。ゴール位置を同じにして1周する とき、各レーンを走る距離が同じになるように 図5 rm am 図6 1m 第2レーン (I) 4+2r 2r 2+2r する。このとき、第2レーンのスタート位置 は,第1レーンのスタート位置より何m前方にスタート位置 ずらせばよいか, 求めなさい。 ただし,各レーン を走る距離は, それぞれのレーンの内側の 線の長さで考えるものとする。 第1レーン 第1レーンの とゴール位置 走る方向 第2レーン ゴール位置 第2レーンの スタート位置 ③②で求めた長さについて,さらにわかることとして最も適切なものを、次のア~ウから 1つ選び, 記号を書きなさい。 ②Aから? 出 ア図5の半円の半径によって決まる。 第2レーンのスタート位置は, グラフから求める イ図5の長方形の横の長さによって決まる。 その 「ゆかを求め ウ図5の半円の半径や長方形の横の長さに関係なく決まる。 必要はない。

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物理 高校生

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]

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