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物理 高校生

基本例題の㈢の式の、二分の一k(X−X0)二乗の意味がよくわかりません。教えてください🙇

- 発展例題 24 ばね振り子の力学的エネルギー。 図のように, 天井に固定された軽いばねに質量mのおも りをつるしたところ, ばねが自然の長さから x だけ伸びた 点0で静止した。 おもりを下に引き, 点0からばねがαだ け伸びた点Aで静かに放した。 重力加速度の大きさをgと する。 (1) このばねのばね定数はいくらか。 (2) おもりが点Oを通過するときの速さはいくらか。 (3) おもりが達する最高点の,点0からの高さはいくらか。 「考え方] 弾性力と重力による運動力学的エネルギーが保存される。E=K+U=一定 解答 (1) ばね定数をkとすると, 点0 での力のつりあいから, kxo-mg=0 よって,k=mg XCO ...1 (2)点を重力による位置エネルギーの基準とする。 点0でのお もりの速さをひとすると,点A と点 0 での力学的エネルギーは 等しいから, -meat 0+ (−mga) +1¹k (xo+a)² = mv² +0+kx² 3/2 k ①.②から1/2/ka²=1/12m² よって,v=aymm 1, 5. 仕事と力学的エネルギー 57 =a^ A ①③から12/2/ka²/12/2k.xよって、x=a , g Xo (3) 最高点では速さは0になる。最高点の点Oからの高さと すると,点Aと最高点での力学的エネルギーは等しいから, 0+(-mga)+1/12k (x+a)^=0+mgx+1/2/k(x-xa)? ACCESS 3 発展問題 37 仕事と運動エネルギー なめらかな水平面上に静 止する質量mの物体に, 一定の向きに大きさFの力を 2.Fo 加えたところ、物体は力の向きに直線運動をし, F と物 体の移動距離xとの関係は図のようになった。 (1) x=0~xo, x=x0~2xo, x=2x0~3xo, x=3x~4.xCo FA For 0 自然の長さ 200000000年 で Xo A 000000000 [補足] (3) 点Oをおもりの変位 xの原点とし, 鉛直上 向きを正の向きとする。 このとき, 自然の長さ の位置はx=x である。 0<x<xの場合: ばねの伸びは x-x xx の場合: ばねの縮みはx360 ⇒最高点の位置が どちらの場合でも、 弾性力による位置エ ネルギーは k(x-x)² 頻出重要 2x 3.x 4.xo x

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理科 中学生

中3 物理の問題です 記載した問題が分かりません。 この問題の解答とその過程を教えていただけると幸いです。 解説はグラフ以外の問題でお願いします。

【7】 仕事とエネルギーの関係について調べるため実験を行った。 次の問いに答えなさい。 (2点×4間=8点 ) 実験 図のような水平な台の上に、スタンドでレールを固定し、 台の上に 木片を置いた。 質量 15g と 30gの小球を、 水平な台から高さ10cm、 20cm、30cm の位置でそれぞれ離して木片に衝突させ、木片が移動し た距離を調べた。 下の表は、その結果をまとめたものである。 ただし、 空気抵抗や摩擦は考えないものとする。 また、小球のもつエネルギーは 木片に衝突後、 すべて木片を動かす仕事に移り変わるものとする。 表 小球の高さ[cm] 木片の移動距離 [cm] 質量 15gの小球 質量 30gの小球 イ 10 3 6 ウ 20 6 12 I ーものさし 小球 30 レール 「電気コードの カバーまたは [カーテンレール 木片 (1) 質量 30gの小球を、 高さ10cmの位置から高さ20cmの位置まで持ち上げるのに加えた力がした仕事は何J ですか。 (2) 小球が木片に衝突した後、木片が右向きに動いているときに木片にはたらく力をすべて表したものは次の ア~エのどれですか。 ただし、白色の矢印は木片の運動の向きを表し、黒色の矢印は木片にはたらく力を 表すものとする。 ア ものさし 18 0.08 (3) 質量 25gの小球を離して、木片を8cm 動かすためには、小球の高さを何cmの高さで離せばよいですか。 (4) 質量 25gの小球を、 実験よりも斜面の傾きを大きくして高さ10cmの高さから転がしたとき、木片の移動 距離はどうなりますか。 また、 それはなぜですか。 簡単に説明しなさい。 2013 (8E) 【8】 仕事について、 次の問いに答えなさい。 (2点×7問 = 14点) (1) 図1のように大食缶をもったまま動かない生徒は、仕事をしたとは言えない。 の理由を簡単に説明しなさい。 2) 仕事をしているものを次のア~オからすべて選びなさい。 ア 雪にはまった車を押したが、動かなかった。 イ弟を肩車して、地上から持ち上げた。 ウ掃除の時間に机を持ち上げて、水平に動かした。 エ掃除の時間に机を引きずって動かした。 オ りんごが自由落下した。 質量400gの物体を0.3Nの摩擦力のある水平な机上で80cm動かしたとき、 重力がした仕事を求めなさい。 0.5Nの摩擦力のあるゆかの上で、 質量10kgの物体に2Nの力を加え、水平に一定の速さで 2.5秒かけて 15m移動させた。 このときの加えた力がした仕事率を求めなさい。 500Wの電子レンジで60秒かかる調理を、 1200Wの電子レンジで行うと何秒かかりますか。 図 1 物体に力を加えて、その向きに動かしなないから VaR (8)

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理科 中学生

中3 物理の問題です 以下の問題の解き方が分かりません。 グラフ以外で答えとその過程が知りたいです。

中に使ってるから. 【4】 2つの物体間の力のおよぼし合いについて、次の問いに答えなさい。 (2点×6問=12点) (1)下の図1のように、静止した状態でBさんがAさんを矢印の方向に手で引いた。このとき、Aさんと Bさんはどのように動きますか。 次のア~エから選びなさい。 図 1 Aさん Bさん ア AさんもBさんも、ともに右に動く。 イ Aさんは右に動き、Bさんは左に動く。 ウ Aさんは右に動き、 Bさんは動かない。 エ AさんもBさんも、ともに左に動く。 (2)図1では、BさんがAさんを引く力と、BさんがAさんから引かれる力の2つの力がはたらいている。こ の2つの力は、「同じ大きさで、逆向きで、一直線上にはたらいている」 が、 力のつり合いの関係ではな い。その理由を「2つの力は」 という文に続けて簡単に説明しなさい。 22.身体に対してはたらくからい (3) 図2のように、床の上に直方体Aを置き、その上に直方体Bを置いた。 また、直方体A,B間にはたらく力を矢印a~fで表した。 ただし、矢印の長さは、力の大きさを表しているわけではない。 図2の中で、作用・反作用の関係にあてはまる力の組み合わせをア~カ からすべて選びなさい。 ア aとb イ bとc bed I cle 才 de et f (4) 図2の① b と、 ②e とそれぞれ力のつり合いの関係にある力を次の 図2 10-10 JO10- 直方体 B ワイC C 直方体A ア〜ケからそれぞれ1つずつ選びなさい。 (各2点) TOOTE ア d I f ATO ‡ c&d 5 ckf 7 de f a C P の f a オ a dcカ aとd 1517085 (5) 直方体Bの上に質量100gの直方体Cを乗せた。 このとき、力の大きさが変わらないものを図2のa~ tudattas 138719 からすべて選びなさい。

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