次の問いの空所(
)をうめて文章を完成させよ。
Ⅰ 図1のように、長さL [un] の鉛直な軌道PQ, 点Oを中心とする半径L 〔m〕 で中心角90度の円弧状の軌道 QR, およ
び水平な軌道 RST がなめらかにつながっている。 区間 RS は長さL 〔m〕 であらく,それ以外の区間はなめらかである。
質量 m (kg) の小物体AをPから静かに放したところ, A は軌道に沿って運動し, ST上で静止している質量 (kg)
の小物体Bと弾性衝突した。 ただし,重力加速度の大きさをg 〔m/s2] とし, Aと軌道RS との間の動摩擦係数をμ'′と
する。 また, すべての運動は同じ鉛直面内で起きるものとする。
L
□A
P
L
問4AとBが衝突した後のBの速さは (
のときである。
0
ER
問1AがRを通過する直前のAの速さは (
きさは (
) [N] である。
問2AがSを通過した直後のAの速さは(
問3AがRを通過してからSに到達するまでの時間は (
L
S
パ
E
S
R2
ⅠⅠ 図2のように, 抵抗値 R [Ω] の電気抵抗 R1, 可変抵抗器 R2, 内部抵抗の無視できる起電力 V [V] の電池 E, 電気容
量C〔F〕 のコンデンサー C, およびスイッチSからなる回路がある。 はじめSは開いており, Cに電荷はたくわえられ
ていないものとする。
C
R1
図2
B
T
[ms] であり,このときAが軌道から受ける力の大
) [m/s]である。
) [s] である。
) (m/s) である。
問1 R1 を流れる電流の大きさが Io [A] であったとすると, R2 の抵抗値は (
[Ω] である。
問2 R2 の抵抗値を変え, R2 の両端の電圧を V, 〔V〕 とした。 このとき, R2 の消費電力はV2, V, R を用いて
) 〔W〕 と表される。 また, R2 の消費電力が最大となるのはV2が(
) (V)
問3 つぎに, R2 の抵抗値をR [Ω] に変えてからSを閉じた。 Sを閉じた直後に R」 を流れる電流の大きさは
(
) [A] であり, Sを閉じてからじゅうぶん時間が経過した後, Cにたくわえられている静電エ
ネルギーは (
) [J] である。
