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理科 中学生

(4)〜(7)の解説をお願いしたいです!! ちなみに、答えは (4) 2.8N (5) 0.1N (6) 6cm (7) 0.5cm

ばねA 12.2本のばねA, Bを使って実験した。 図5は、ばね 'A. Bにそれぞれ10gのおもりを1個ずつ増やしなが らつるしたときの、おもりの数とばねの長さとの関係 を示している。ただし、ばねの重さは考えないもの とし、1009の物体にはたらく重力の大きさを1Nと する。次の問いに答えなさい。 4 ばねB 3 2 (1)おもりをつるさないとき、 ばねAの長さは [cm) 0 0246810 ばねA 鉄の おもり 50g 何 cm か。 おもりの個数(個) (2)ばねAは、Icm のばすのに何Nの力が必要か。 図5 磁石 (3)ばねBに 80g のおもりをつるしたとき、 ばねBののびの長さは 何 cm か。 図6 (4)ばねBにおもりをつるしたとき、ばねの長さは 8cm になった。 おもりがばねBを引く力の大きさは何Nか。 (5)【応用】図6のように、ばねAに 50g の鉄のおもりをつるし、 真下 に磁石を置くと、ばねAの長さは 5cm になった。このとき、磁石 がおもりを引いている力の大きさは何Nか。ただし、ばねは磁石 から力を受けないものとし、おもりは磁石に接していない。 608 ばねA (6)【応用】図7のように、ばねA、ばねBをつなげて40g のおもりを つるした。このとき、ばね全体の長さは何 cm か。 (7)月面上でばねAにおもりを6個つるすと、ばねは何 cmのびるか。 ただし、月面上で月が物体を引く力は地球の6分の1とする。 ばねB 49 おもり 40g 4 図7 (5) 60-5o:10 0000000000 roo00 Zの L5 ばねの長さ §

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物理 高校生

(2)の途中式の2k分のm²g²ってどこから出てくるんですか?

発展例題9 ばね定数kの軽いばねに質量の無視できる皿をのせ, 図(a)のように鈴直に立てる。図(b)のように, 質量mの 物体を手でもって皿の上にのせ, 急にはなすと物体は振 動を始めた。重力加速度の大きさをgとして, 次の各問 ばねと力学的エネルギー保存の法則 発展問題152 X。 に答えよ。 (1) 物体が最下点にきたとき, 物体ははじめの高さか ら距離 x。下がっていた(図(c))。 Xoはいくらか。 (2) 物体の速さが最大となるのは, はじめの高さからいくら下がったところか。 指針 され,その力学的エネルギーは保存される。 (1) 最下点での物体の速さは0である。 (2) 物体の速さが最大となるとき,運動エネル ギーも最大となる。そのときの位置を求める。 解説 物体は重力と弾性力だけから仕事を 2mg X=0 は解答に適さないので, x。= k (2) 距離x下がった位置での物体の速さを»と する。図(b)の位置とこの位置とで, 力学的エ ネルギー保存の法則の式を立てる。 (1) はじめの皿の位置を高さの基 0=-mgx+→mu+ kx? 2 1一2 準にとる。図(b)の位置と図(c)の位置とで, カ 学的エネルギー保存の法則の式を立てる。 2 mg k m'g? 2k 1 mv'- klx- 1 0=-mgx,+m×0?+ 1 -m×0°+ 2 -kx.? ひが最大値をとるときのxは, この式が最大値 2 mg 2mg k をとるときの値であり, x=" k 0= kxo-mg]Xo X=0, 釜展問題151, 155 第山章 エネルギー 10000 000000 10000

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