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物理 高校生

(2) 力学的エネルギーの変化量を考えるとき、動摩擦力による仕事は考えなくていいんですか?

第1章力学 問題 18 仕事と力学的エネルギー ② ばね定数k (N/m) の軽いばねの一端に,質 量m(kg) のおもりAをつけたばね振り子が ある。このばね振り子をあらく水平な床面上 物理基礎 公式 A U = 11/√ kx² 100000000 năm Q 0 -31 P IC 5/ 置き ばねの他端を固定する。 ばねが自然長のときのAの位置を原点と する。 図のように, Aを原点Oから点P(x=5/〔m))まで引っ張って、静か にはなした。Aは左向きに運動し始め、点を通過した。 その後、x=-31 (m) の点Qで静止した。 床面とAとの間の動摩擦係数をμとし、重力加速度 の大きさをg(m/s) とする。 (I)Aが点PからQまで運動する間に、動摩擦力のする仕事 W (N・m) を求 めよ。 Aが点PからQまで運動するときの, Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿E (J) を求めよ。 (3) ⊿E = Wが成り立つことを用いて, μを求めよ。 弾性力による位置エネルギー(弾性エネルギー) U (J) (k (N/m): ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (I) おもりAにはたらく動摩擦力の大きさはμmg 〔N〕でPからQまでの移動 距離は8/〔m〕 である。 よって, 求める仕事 W [N·m〕 は, W=-μmg818μmgl (N・m〕 (2) 求めるのは「力学的エネルギーの変化量」なので、 おもりAの運動エネル ギーと位置エネルギーの和の変化量を考える。 Aは水平方向に運動しているので, 高さが変化しておらず重力による位置 エネルギーは考えなくてよい。 また, 点P, 点Qは自然長(原点O)からずれ た位置なので,点P, 点Qにおいて, Aは弾性力による位置エネルギーをもつ。 点P,Qにおける, 弾性力による位置エネルギー Up, UQ[J] は, それぞれ, 〈千葉工業大 〉 Up = =1/21k(50)2-252k2 =/( 9 U₁ = ½k (31)²=kl² 2 (解説) ばねが自然長から伸びたり縮んだりしているとき, ばねの両端 には自然長に戻ろうとする向きに力が生じる。 この力を弾性力 点Pでは 「静かにはなし」 点Qでは 「静止した」 ので, それぞれの点で速 さは0.すなわち, 運動エネルギーKP, Ko〔J〕 も0になる。 よって という。 4E = 0 + 25 0+ -kl² 2 == 8kl² (J] 変化後KQ+ UQ 変化前 K + Up 公式 弾性力の大きさF(N) F=kx (k(N/m〕: ばね定数 〔m〕: 伸び縮み) (3) ⊿E = Wより ※ 弾性力の向きは, 自然長に戻ろうとする向き。 - 8kl² == -8umgl よって, μ = kl mg F ⇒縮みx, 弾性力F,=kx, 弾性エネルギー U22kx2 自然長⇒弾性力0, 弾性エネルギー 0 X1 X2 mmmm 000000 F2 ⇒ 伸びzy→弾性力Fy=kx, 弾性エネルギー U2=1/2k2 自然長 注 ここで, p.39 公式 力学的エネルギーと仕事の関係と p.37 公式 運動エネル ギーと仕事の関係の違いを、しっかりとおさえておこう。 保存力である重力 弾性力について, 位置エネルギーを考えるのが 「力学的エ ネルギーと仕事の関係」 であり, 仕事を考えるのが 「運動エネルギーと仕事の関 「係」である。 1つの式の中で、重力 弾性力の位置エネルギーと仕事を同時に考え こることはない! た, ばねは伸びたり縮んだりしているとき, 弾性エネルギーを蓄えている。 エネルギーは弾性力による位置エネルギーともいう。 kl (1) W = -8μmgl〔N・m〕 (2)4E = - 8kl[J] (3)μ= mg 4. 仕事とエネルギー 41

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物理 高校生

(1)Aがもう滑っていると分かるのはなぜですか? Bは下降したと書いてあるので、板を水平にした時AもBも滑り始めたと解釈したのですが、間違っていました。

M A チェック問題 1 運動方程式の立て方 右の図のように,傾きが 自由に変えられる板の上に質 量Mの物体Aを乗せ、軽い糸 でなめらかな滑車を通し質量 mのおもりBをつるした。 物 体Aと斜面との静止摩擦係数 Jo をμlo,動摩擦係数をμとして,次の問いに答えよ。 標準 10 分 m B (1) 6 = 0 つまり板を水平としたとき, Bは下降した。 その加 速度の大きさ a を求めよ。 (2)0 = 0 のとき,Aが斜面下方へすべり始めた。 μo を求めよ。 (3)001のときのBの上昇加速度の大きさを求めよ。 解説 (1) 図a で, 糸は軽いので,両端の張力Tは等しい。 Aは「もうすべっている」 (p.41)ので. 動摩擦力μN を受ける。 《運動方程式の立て方》 (p.56)で, STEP1 Aは右向き, Bは下向きの 同じ大きさαの加速度をもつ。 YA a₁ →IC N 必ず A 等しい UN STEP 2 図のように軸を立てる。 T Mg B. a₁ mg STEP 3 A について, x: 運動方程式: Ma= +T-μN...... ①図a y: 力のつり合いの式: N = Mg ② B について, 文に「一体となαと同じ向きの力は 正、逆向きの力は負 T を消すためのおき, →ナットクイメージ ∞にもっていくと, X: 運動方程式 ma = +mg-T...... ③ ① + ③より, (M+m)a = mgμN まりの式変形♪ ②を代入して,aについて解くと, m-μM a₁ = g 答 M+m a₁➡g つまり, Bの自由落下に近づく 第5章 運動方程式 59

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mをどうやって求めているのか全くわかりません💦 教えてくださいお願いします🙇

339クインケ管による実験 図のような, 入り 口Sから音を入れ, 左右2つの経路 (SAT と SBT) を通った音を干渉させ、出口Tでその干渉音を聞く 装置がある。 はじめ, 左右の経路の長さは等しく ができる。 S A) B なっている。 この状態からBをゆっくり引き出して出音 いったところ,Tで聞く音が次第に小さくなり T 0.17m 引き出したところではじめて最小となった。 音の速さを3.4×102m/s とする。 (1) 音の波長と振動数はいくらか。 (2)定性 音の振動数はそのままで室温を上げて同様の実験をすると, 音がはじめて 最小になるまでにBを引き出す距離は, 長くなる・短くなる・変わらないのどれか。 ヒント (1) Bl〔m〕 だけ引き出す ⇒ 経路差は21〔m〕 (2) 音の速さが大きくなる。 1,2 6.4×10 Hz 340 音の干渉図のように, スピーカー A, B から同じ振動数の音を出す。 A, B から等距離にあ る点0で音の強さは極大であり,点から直線AB に平行に移動すると,音の強さは次第に小さくなっ てから大きくなり, 点Pで再び極大になった。 「聞く T CA 2.5m OS-01X04.8 2.5m P 2.5 -12.0 m- B (1) スピーカー A, B が出す音は, 同位相か逆位相か。 BC ISOXONE (08-)-01x04.E (2) スピーカーが発する音の波長はいくらか。 aa 6.8×10 Hz ➡2 ヒント (2)点Pで音の強さが極大となるので,|AP-BP|は波長の整数倍である。

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生物 高校生

答えが全く分かりません

24/7 基本問題 119 バイオームと植生 次の各問いの解答として適切なものを [語群] からそ れぞれ選び番号で答えよ。 組 番 (1) 生物の生活に影響を与える, 光・水・気温・大気などを何というか。 (2) 植生の外観上の様相を何というか。 (3) ある地域に生育する植物の中で,占有している面積が最も大きく, 植生 の外観上の様相を決定づける種を何というか。 (4) バイオームを決定する主な要因は何か。 2つ答えよ。 [語 ① 気温 ② 降水量 ⑥ 光合成 ⑦ 環境要因 ⑧ 呼吸 ⑨ 相観 EASTER [120 環境と植物の生活形 同じような環境に生育する植物は、種は異なって も似た生活形を示すことが多い。 (ア)~(エ) の地域には、主にどのような生活形 をもつ植物が生育しているか。 ①~④からそれぞれ選んで答えよ。 [地域] (ア) 暖温帯 (イ) 冷温帯 [生活] ① 体の一部が厚く、 そこに水分を貯える。 ③ 冬季の寒冷気候でも針状の硬い葉を残す。 ④ 広く平らな葉を一年中つける。 (1) 点アの名称を①~③から選べ。 ① 光飽和点 ③ 補償深度 (2) 陰生植物について同様のグラフ を作成すると, 点アの位置はどの ようになるか。 ①~③から選べ。 ① 点アの位置と等しい。 ②点イの位置となる。 ③点ウの位置となる。 (ウ) 亜寒帯 ② 光補償点 (2) Bの断面の写真とし て適切なものを、 アイ から選べ。 ④ 酸素 ⑤ 生活形 [121 光環境と光合成 下図は, 陽生植物における光の強さと光合成速度との 関係を表している。 この図について, 以下の各問いに答えよ。 60●第4章 | バイオームの多様性と分布 葉面積当たりの 二酸化炭素の吸収量 ⑩ 優占種 (エ) 乾燥地域 ② 冬季に広葉を落とす。 イアウ 122 陽葉と陰葉植物では,1つの個体のなかでも、日当たりのよい場所に つく 陽葉と悪い場所につく 陰葉で, 性質や構造が異なる場合がある。 (1) 光補償点や光飽和点 が高いものは、A・Bの どちらか。 ア 光の強さ→ 100μm [119 (1) 7 (2) 9 (3) 10 (4) ② ( (1) (エ) ピント〉 (イ)はどちらも温帯に属す あるが、 冷温帯は暖温帯より も冬の寒さが厳しくなる。 121 (2) ピント》 (2) 陰生植物は、林床など の比較的光の弱い環境でも 生育可能である。 122 (2) 123 水中の光条件 水中の生産者 (植物や藻類 植物プランクトン)の光合成 速度と水深に関する以下の各問いに答えよ。 (1) 植物などの光合成を行う生物が生育できる下限の深さは何と呼ばれるか。 ①~④から選べ。 ① 光補償点 ② 光飽和点 ④ 同化深度 ③ 補償深度 (2) (1)の深さまでは, ① 光合成量と ② 呼吸量のどちらが大きいか。 (3) ある池で水が濁った場合, 濁る前と比べ(1)はどのように変化するか。 ① 深くなる ②浅くなる ③ 変化しない 124 森林の土壌 次の文中の空欄 (1)~( 6 )に適する語を[語群] か ら選び、それぞれ番号で答えよ。 土壌は、 岩石が( 1 ) して細かい粒状になったものに、動植物の遺骸が 分解されてできた ( 2 )が混入してできる。 土壌は水分や(3)を貯え ており、多くの植物の生活に必要な環境要因である。 森林では落葉や枯れ枝 の供給が多く、土壌が特に発達する。 森林の地表近くには、 落葉や枯れ枝な どの分解が進む ( 4 )層, その下に落葉などの分解によって生じた有機物 を含む (5)層が形成される。 針葉樹林と熱帯多雨林を比較した場合 ( 4 )層や ( 5 )層に供給さ れる有機物量は( 6 ) の方が大きいが、 分解の速度も大きいため、一般に ( 6 ) の方が土壌は薄くなる。 [ ①無機塩類 ⑤ 落葉分解 ④ 腐植土 ③ 風化 ②有機物 ⑥ 針葉樹林 ⑦ 熱帯多雨林 125 陸上での遷移 次のア~カは, 一次遷移のさまざまな時期について述べ したものである。 123 ④ 山火事により樹木が燃えてしまった場所。 ⑤ 大規模な崖崩れによって岩石や土砂が厚くつもった場所。 (1) (2) (3) 124 1 2 ア. ススキやチガヤなど陽生植物の草原ができる。 イ. 岩石の風化が進み, 地衣類やコケ類のほか乾燥に強い種子植物などが 進入し、土壌形成が進む。 ウ. アカマツなどの陽樹の種子が芽ばえて成長し, 陽樹林が形成される。 エ. 強い光を必要とするツツジなどの低木が混ざり始める。 オ.陰樹林が成長し, 植生が安定する。 カ林床に陰樹の幼木や陰生植物が生え始める。 (1) アーカを. 一次遷移が進行する順に並べ替えよ。 (2) 遷移が進行した結果, 樹種の交代が少なくなって安定した状態の森林を 何というか。 ①〜④から選べ。 ① 安定林 ③極相林 ②二次林 ④ 陽樹林 (3) ①~⑤の場所ではじまる遷移のうち、 一次遷移の例として適当なものを すべて選べ。 ① 伐採により森林が失われた場所。 ② 火山の噴火で溶岩が流れ出て、 広い範囲を覆った場所。 ③ 海底火山の活動で、 新しい島が誕生した場所。 3 4 5 6 ピント》 落葉・落枝は,腐植質を経 て無機物へと分解される。 125 PS (1) (2) (3) ピント) (1) 一次遷移では,大型の 植物の生育に先がけて土壌 の形成が必要となる。 15 / 生物の多様性とバイオーム 61

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生物 高校生

(4)のような問題で、アミノ酸の分子量がでてくるといつもなにをしたらいいのかわからなくなってしまいます。 アミノ酸の分子量は計算にどのように使えばいいのでしょうか。 答えは6.0×10^4です。

62 大腸菌の転写・翻訳 第57講 イ, RNAには, その働きによってア □などの種類が存在する。それ らのうち、 アは,アミノ酸配列の情報を担っており, 3つの塩基の並びすなわち エが、 オ 種類のアミノ酸の中から1つを指定する。このエによって伝えら れるアの遺伝暗号の単位はカと呼ばれ,対応する イがないカを除くと キ 種類存在する。アミノ酸配列を指定しているDNAの塩基配列に変化が起こるこ ある塩基が他の塩基に置き換わったもの (置換)や, (あ) とをクという。クには, 塩基が失われたもの(欠失),新たに塩基が入り込むもの(挿入)などがあり, 形質にさま ざまな影響を及ぼす場合がある。 図は,大腸菌の1つの遺伝子における, 転写と翻訳のようすを示した電子顕微鏡 写真の模式図である(ただし, 合成途中 のポリペプチド鎖はこの模式図には示さ れていない)。 図のA~F で示される黒 い粒子はケであり, Gで示される小 さな薄い灰色の粒子はコであると考 えられる。ケは,主にウと サから構成されている。 ■問1 文章中のア〜サに入れるべき最も適切な語や数字を答えよ。 述問2 下線部(あ) に関して, 塩基の置換と比べ, 1塩基の欠失や挿入のほうが、形質に 大きな影響を与える場合が多い理由を100字以内で答えよ。 F. E 問3 (1) 図のA~Fで示される粒子のうち, 合成しているポリペプチド鎖が最も長い と考えられるものはどれか, 記号で答えよ。 (2) また, Dの粒子の移動、および転写の方向として正しいものを,以下の①~③の 中から1つずつ選び答えよ。 ① Xの方向に進行する。 ②⑨の方向に進行する。 ③ 両方向に進行する。 TRAS 問4 図の☆から までの長さが0.51μmであったとすると,この間のDNAから生じ るタンパク質の分子量はいくらか。 ただし, ヌクレオチド対間の距離を0.34nm, タ ンパク質を構成するアミノ酸の分子量を1.2 × 10² とする。 問5 図のような電子顕微鏡写真はヒトの細胞では見られないが, その理由を100字以 内で答えよ。 (学習院大・改)

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