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物理 高校生

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18 力学 66 力学 以下, 滑らかな水平床面上でのこととする。 80 質量 MのQにばね定数kのばねを取り付け、 質量mのPをばねに押し当てて、 自然長から! 組んだ状態にし、手をはなす。 ばねから離れた後 のPの速さを求めよ。 11/12MV2=1/2x2 「M 3mv M Pm k Q 2(m+M) k Pが点Bを通るときの,Pの速さをも 台の速さをVとすると、運動量保存則は であり,Pが左に動けば, 台は右に動く。 M ちなみに v= 2m+M) <0となる からは左へはね返っている。 2m-M 81曲面をもつ質量Mの台が水平面上で静止して いる。 曲面上の点Aに質量mの小球Pを置いて 静かに放すとき,Pが最下点Bを通るときの速 さを求めよ。 点AとBの高さの差をんとし, 摩 擦はないとする。 80 MV m m h AI M B ぜん 速さをv, Vとする。 (速度にしない のは向きが歴然としているため) 運動量保存則は mv=MV ... ① 力学的エネルギー保存則は 11/21k-1212m+1/2MV2.② mv=MV .....① 力学的エネルギー保存則は mgh= h=\/\/mv² + 1/1 MV²..... ①のVを②へ代入し、整理すると mgh=mv²(1+m) 2Mgh . v=√√m+M 最下点BではPの速度が水平(左向 き)になっているので,①が成立。途中 の位置だと, vを速度の水平成分に置き 換える必要がある。 82" 滑らかな水平面と曲面をもつ質量Mの台が 静止している。 質量mの小球Pが速さで台に 飛び乗ってきた。Pが台上最も高い位置にきたと きの台の速さを求めよ。 また, Pが上がった 高さんを求めよ。 P mo M 83" 前間でPが最高点に達した後, 台を滑り降り, 台から離れたときのPの 速さと台の速さを求めよ。 運~な則は 前=後ではないのですか? ①のVを②へ代入し 1-1m²+ m² 2M 82 =1/23m²(1+77) .. v=l kM m(m+M) この場合,「物体系はどれとどれ?」 と尋ねると、 「P と Q」 という答えが圧倒 的だ。 それでは, ばねの力が外力として 働いてしまう。それでも, ばねの力はP と Q に対して, 逆向きで同じ大きさな ので,外力の和が0ということでセーフ なのだが, 「PとQ とばね」 を物体系と とらえるとよい。 ばねの力は内力 (グル ープを構成するメンバー間の力)となっ て気にならないし, ばねには質量がない ので、運動量は常に0 で, 保存則の式に 顔を出してこない。 私は=MM+Mとしたのです。 次のページから始まる2つのHigh は,とりわけ高度な容である 「森」 へ進む段階で学べばよい。 が、これは、何が間違っていますか? m M 最も高い位置にきたかどうかは、台 上の人に判断させればよい。 その人が見 てPの速度が0になったときにあたる。 なぜなら, 動いて見えている限り,まだ 上昇中か, あるいは既に下りに入ったか のどちらかになってしまうからだ。 台上の人に対する相対速度が0だから、 Pの速度は台の速度 Vに一致している ことになる。 台の速度は水平方向だから, このときPの速度も水平でVというこ とになる。 N V ht 作用・ 反作用 N この力の水平成分が台 を右へ動かす原動力 81 水平方向には外力がないので, 水平 方向については運動量が保存する。 初め 全体が静止していたので, 全運動量は 0 水平方向には外力がないので, 運動量

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理科 中学生

物理の速度の合成の問題です。 ⑴はなぜ2vにならないのですか。 ⑵⑶もわかりません。 教えていただきたいです! よろしくお願いします!

問題 23 24 セミナー 区間のxtグラフは、頂点が (12.0s, 48m) の上に凸の放物線とな る。 以上から、図3と同じxtグラフを描くことができる。 23. 平面上の速度の合成 解答 L L L 距離: (3) √3 v √3 2 v (1) (2) 時間: 指針 地面で静止している人から見ると、静水における船の速度と水 流の速度を合成した速度で、船は水槽内を進む。 船の運動は、水流に垂 直な方向、平行な方向のそれぞれに分けて考え、各方向における速度成 分に注目する。 (3)では、合成速度が出発点から真向かいの点Pの向き となるように、速度ベクトルを作図する。 解説 (1) 静水における船の速度をV、 水流の速度をとすると、地面に対す ある船の合成速度は、 図1のように表 されるとのなす角度は30℃なの で、 1:2:√3 の直角三角形の辺の長さ の比から、 水流の速さと船の速さVと の関係は、 v: V=1:√3 したがって、 V=√3 v ① 合成 速度 1 各速度の間には、 アニ アの関係が成 り立つ。 30% √3 (2) v 図 1 (2) 壁面に垂直な方向の運動を考えると、 船は速さ V(=√3v)で等速 直線運動をする。 求める時間をとすると、 等速直線運動の公式 「x = vt」 に移動距離L、 速さ 3 を代入して、 平面運動は、互いに垂 直な2つの方向に速度を 分解し、各方向における 直線運動に分けて考える ことができる。 24. ク 解答 (1) (4) M 指針 物体 v-tグラフ 部分の面積 解説 (1) になる。 (2) v-t a = 点Bで 12 (3) A に物 の間に Bは 1-2 L=√3uxt t₁ = L √3 v に速さ、 時間 を代入して、 また、壁面に平行な方向の運動を考えると、 船は速さで等速直線運 動をする。 PQ間の距離をxとすると、 等速直線運動の公式 「x=vt」 L /3v GOP=√3 PQ となるの で、 OP =Lから、 (4) P PQ= L √3 としてもよい。 L L x=vx 3 v √3 (3) 地面に対する船の合成速度が、 壁面 に対して垂直な方向になればよい。 この ときの船の合成速度を とすると、静 水における船の速度 V 水流の速度 を用いては、 2 = ' + 7 と示され る。すなわち、各速度ベクトルの関係は、 図2のような直角三角形となる。 三平方 の定理を用いて、 合成速度の大きさひ を求めると、 合成 速度 2 L V V 図2 V 図2のように、速度べ クトルを表す矢印の長さ の比が、 速さの比となる。 を合成したもの であり、2が壁面 に対して垂直な向きにな るように矢印を描くと、 図2のベクトル図が得ら れる。 02=√2-02=√√√30)2-0=√20 したがって、船は真向かいの点に向かって、速さv=2vの等速直 線運動をする。 「x=vt」 から、 求める時間をとすると、 14 L=√20x12 L t₂= 2 v

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理科 中学生

(3)解説の、🟩は比例式の考え方で大丈夫ですか? また🟨は、その25cmを動滑車によって×2するということですか? 曖昧なので説明して欲しいです🙇‍♀️🙇‍♀️

0.15 +3 0.45 6 力と仕事に関する (1)~(5)の問いに答えなさい。(10点) 力と仕事の関係を調べる実験を行った。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nと する。なお,おもりと斜面の間および滑車と糸の間の摩擦や空気の抵抗,滑車と糸の重さは考え ないものとする。 (1) 図14のように,質量300gのおもりを糸と定滑車を使って, お もりが床につくように糸を手で引いて静止させた。 その後,糸を 手で引き, 床から15cmの高さまで一定の速さでおもりを引き上げ た。おもりを引き上げたとき, 手がした仕事は何Jか。 計算して 答えなさい。 (2) 図15のように,図14で使ったおもりを床に固定した斜面にの せ糸と定滑車を使って, おもりの端が床につくように, 糸を手 で引いて静止させた。 その後,糸を手で引き, おもりの端が床か ら15cm高くなるまで斜面上を一定の速さでおもりを引き上げた。 図16は,図15において, 斜面上を一定の速さで引き上げられ ているおもりにはたらく重力を力の矢印 (-) で表したもの である。このときの糸がおもりを引く力を, 図16に力の矢印 (一)で作用点からかきなさい。 (3) 図17のように,図14で使ったおもりを床に固定した斜面にの せ,糸と定滑車, 動滑車を使って, おもりの端が床につくよう に,糸を手で引いて静止させた。 その後, 糸を手で引き, おもり の端が床から15cm高くなるまで斜面上を一定の速さでおもりを引 き上げた。このとき,手で糸を何cm引けばよいか。 計算して答 えなさい。 図 14 定滑車 ・糸 図 15 3N おもり 床 15cm 定滑車 Q --- 50cm 床 -40cm 図 16 定滑車 130cm |15cm 95 40 0.455 0.27] 1.8N (4) おもりを引き上げるのに、 図14では2.5秒, 図15では5.0秒, 図17では10.0秒かかった。 それぞれの時間をかけておもりを引 き上げたときの仕事率のうち、一番大きいものは,一番小さいも のの何倍となるか。 計算して答えなさい。 0.1 図 17 定滑車 ・糸 動滑車 定滑車 Ç 130cm おもり 50cm (5) 図18のように,電気モーターを使って, 質量600gのおもりを 30mの高さまで- 空のさで18秒げた このキ 重 15cm W 床 40cm

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理科 中学生

【誰か教えてほしいです🙇‍♀️】 ⑵の答えはウなんですけど、どうやって求めるか分かりません! 教えてほしいです! 一応ワークの答えにあった解説も載せます

★チャレンジ 画 半円形レンズの中心から出る光 は、境界面で屈折します。 5 反射 図1は、光を鏡で反 図 1 5 <9点×2> /18点 射させて消しゴムに当 鏡 図2 鏡 鏡 て 光の反射のしかた 光源装置 を調べる装置を模式的 に示したものである。 図2は、 鏡を2枚直角 (1) (2) 消しゴム 記録用紙 に合わせて垂直に立て、その鏡の前にサイコロを置いて像を観察する装 置を模式的に示したものである。 次の問いに答えなさい。 (1) 右の図は、図1の光源装置から光が出る位置 を点Aとし、消しゴムに光が当たる位置を点B としたときの、点A、点B、 鏡の位置関係を模 式的に示したものである。 点Aから出た光が鏡 で反射して点Bまで進むためには、光を鏡のど この位置に当てればよいか。 図中のア~オの位 置の中から適切なものを記号で選びなさい。 >(2) 図2中 サイコロ [広島] 鏡 アイウエオ ヒント (1) 入射角と反射角は等しくなり ます。 (2) サイコロから出た光が一方の 鏡で反射し、その光がさらにも う一方の鏡で反射して目に届い ています。 つまり、2回反射し ています。 B A 合 次のア~エの中 には、サイコロの像が見えている。 から、この像の見え 方として適切なもの を記号で選びなさい。 ア イ H

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理科 中学生

理科についての質問です。 (2)の問題を教えてください。 ウと答えたのですが、答えはエでした。 実像は左右上下逆になると習ったのですが、違うのですか。エは上下だけが逆になっているのでその理由を教えて欲しいです。 回答よろしくお願いします

32-(2021年) 奈良県 (一般選抜) 6 研一さんと花奈さんは、凸レンズの性質について調べるために,次の実験を行った。 実験後の2人の会話である。 各問いに答えよ。 内は、 光源 物体 凸レンズ A スクリーン 光学台 X 実験 光学台の上に光源, 物体、 焦点距離が15cm の凸レン ズ A, スクリーンを図1のように並べ, 光源と物体の位 置を固定した。 物体には凸レンズ側から見て「ラ」の形 の穴があいている。 凸レンズAとスクリーンの位置を 動かし、スクリーンにはっきりした物体の像ができると きの物体から凸レンズ Aまでの距離 X, 凸レンズ A からスクリーンまでの距離Yを記録した。 また凸レ ンズ A を、焦点距離が10cmの凸レンズBに変えて同様の操作を行った。 表は,Xを10cm か ら40cmまで5cmずつ大きくしていったときのYの結果をまとめたものである。 表中の「一」 は、スクリーンに像ができなかったことを表している。 図1 凸レンズ A 凸レンズ B - X [cm] 10 15 20 25 Y〔cm〕 30 35 40 - 60 38 26 30 24 Y [cm] 30 20 17 15 14 13 研一:どちらの凸レンズも,Xを大きくしていくと, (ア Yも大きく イ Yは小さく) (1) 花奈 : X を 20cm から 30cm にしたとき,スクリーンにできる像の大きさは②(ア 大きくなっ たイ小さくなった ウ変化しなかった) ね。 研一 : X を 10cm にしたとき,スクリーン側から凸レンズ Aを通して見えた物体の像は,③上 下左右が同じ向きの像だったよ。 花奈 : スクリーンにはっきりした物体の像ができるとき, 凸レンズの焦点距離によって, XYや像の大きさは,どのように変化するのかな。 研一 2つの凸レンズの結果をもとに考えてみよう。 |内について、会話の内容が正しくなるように, ① はアイのいずれか、②はア〜ウから, それぞれ適する言葉を1つずつ選び、その記号を書け。 ① ( ) ( (2) 実験で, 凸レンズ側から見た、スクリーン上にできる物体の像として最も適切なものを,次の ア~エから1つ選び、その記号を書け。( ) ウ H E ル

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理科 中学生

②の作図の解説をお願いします🙏🏻2枚目が答えです

問いに答えなさい。 ただし, 空気抵抗や、台車と木の板と の摩擦は考えないものとする。 [実験 1] 図Iのように, 木の板 とスタンドを用いて斜面 をつくり, 台車を乗せた。 次に、ばねばかりを斜面 と平行になるように台車 につけた。 斜面の角度を 5° にすると, ばねばかり (21点) 図 I ばねばかり 台車 木の板 スタンド の値は 0.85Nを示して 8図 斜面の角度 いた。 その後,斜面の角度を0°から90°の範囲で様々に 変え、それぞれの角度で, 台車が静止したときのばねば かりが示す値を調べた。 (1) 実験1について, 次の①~③の問いに答えなさい。 ① 基本 次の文は, 物体にはたらく力をばねばか りによって測定できる原理について説明したものであ る。文中の a, b に当てはまる語を,それ ぞれ書きなさい。 一般にばねには,伸ばしても縮めても元の形に戻 ろうとするa という性質がある。 ばねを伸ば したり縮めたりしたときに変化する長さは, ばねに 加えた力の大きさに比例する。 この関係を,発見し た人物の名前から b の法則という。 ばねばか りは、この法則を利用することで, ばねの伸びた長 さをもとにばねに加えた力の大きさを測定できる。 ②図Ⅱの矢印は斜面上の台車 図Ⅱ にはたらく重力を表してい る。このとき, 台車がばねば (かりから受けている力を右図 に矢印でかきなさい。 ただし, 矢印は点Aからかきはじめる

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