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理科 中学生

この問題の(4)の解き方教えてください🙏🏻

物体にはたらく力について調べるため、 次の実験 1 ~3を行いました。 これに関して, あとの (1)~(4) の問いに答えなさい。 ただし, ひも, 糸,動滑車およびば 10 び縮みはないものとします。 また, 質量100gの物体には の体積は考えないものとし、 おもりの変形, ひもや糸の伸 ねばかりの質量, ひもとそれぞれの滑車との間の摩擦,糸 たらく重力の大きさをINとします。 実験1. ① ひもの一端を天井にある点Aに固定し, 他端を動滑 ないだ装置を用意した。 また, 水の入った容器の底に 車, 天井に固定した定滑車Mを通してばねばかりにつ 沈んだ質量1kgのおもりを、糸がたるまないようにし て、動滑車に糸でつないだ。 図1 ②図1のように, 矢印( ) の向 きに、 手でばね ばかりをゆっく りと引き, おも りを容器の底か ら高さ0.5mま で引き上げた。 このときおも りは水中にあり、 図2 B 動滑車・ 糸 おもり、 点B側のひも 糸 0.5[m] 定滑車N 分銅- A ばねばかりの目 もりが示す力の大きさは4Nで,手でばねばかりにつ ないだひもを引いた長さば 1mであった。 120° ③さらにばねばかりを同じ向きに引き, おもりが水中 から完全に出たところで静止させた。 このときばね ばかりの目もりが示す力の大きさは5Nであった。 実験 2. ① 実験1の装置から,動滑車,点Aに固定したひもの 一端および水の入った容器を取り外した。 ②図2のように, ひもの一端を天井の点Bに固定し, おもりをひもに糸で直接つないで, ばねばかりを実験 1と同じ向きにゆっくり引いておもりを静止させた。 このとき, ひもに糸をつないだ点を点O, ひもが定滑 車と接する点を点Pとすると, ∠BOP の角度は 120°であった。 YO 点P側のひも おもり 糸 D おもり 60° 一定滑車M Q ひも 水 60° 容器 60° 天井 ばねばかり 一定滑車M ひも 実験 3. ① 実験2の装置の点Bに固定したひもの一端を外し, 天井に固定した定滑車Nを通して, 質量600gの分銅 GM をつないだ。 ② 図3のように, ばねばかりを実験1と同じ向きに ゆっくり引いておもりを静止させた。 このとき, ひも が定滑車Mと接する点を点Q, ひもが定滑車Nと接す る点を点Rとすると, 点と点Qは同じ水平面上にあっ た。 図3 ひも 一定滑車M 天井 ばねばかり 天井 (1) 次の文章中の 書きなさい。 ばねばかり 第7章 運動とエネルギー にあてはまる最も適当なことばを 実験1のように, 動滑車などの道具を使うと、 小さ な力で物体を動かすことができるが、物体を動かす距 離は長くなる。 このように、同じ仕事をするのに, 動 滑車などの道具を使っても使わなくても仕事の大きさ は変わらないことをという。 図4 (2) 実験1の①で、水の入った容器の底にあるおもりには たらく浮力は何Nか, 書きなさい。 (3) 図4は, 実験2で、 おもり を静止させたときのようすを 模式的に表したものである。 このとき, 点B側のひも, 点 P側のひも, およびおもりを つないでいる糸が点Oを引く 力を,図4中にそれぞれ矢印 でかきなさい。 ただし, 方眼 の1目もりは1Nの力の大き さを表している。 また, 作用 点をで示すこと。 (4) 実験3の②で, 点 R, O. Qの 位置と各点の間の長さは図5のよ うになっていた。 このとき, ばね ばかりの目もりが示す力の大きさ は何Nか, 書きなさい。 91 INU [20] 点B側のひも点P側の 日ひも 図5 33+ 糸 今おもり- LITTTTH -1.0m/Q 0.8m 10.6m <千葉県 > C

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物理 高校生

この問題の(4)(5)で何故解説の図c、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか? 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

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物理 高校生

高校一年の物理基礎で応用レポートを出されました。 物理の熱の単元です。 自分、物理が苦手で全然出来ずお手上げ状態です。 何もかもが分からないので他人事感は否めないですが解法を教えてくれたら嬉しいです。

3. 質量 Mo[g] の銅製容器に、 Mi[g] の水とM[g] の金属球を入れ、 断熱容器に入れてしばらく放置する。中には ヒーターが備えられており、 毎秒q [J] の熱量を加えることができる。 熱をt [s] 間加え続けると、水温は [°C] から T2[℃] に上昇し、 一定となった。 金属球の比熱を求めよ。 ただし、 銅の比熱を 0.39J/(gK), 水の比熱を4.2J/(g・K)とし、 回答の過程も記入せよ。 4. 熱容量 CHの高温物体を、 熱容量 Cの低温物体に接触させて熱平衡の状態にすることで、 高温物体の温度を下げることを考える。 接触させる前の2つの物体の温度をそれぞれ TH Trとし、 接触後の高温物体と低温物体の温度をTとする。 (1) 接触させる前の低温物体の温度が低いほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 (2) 低温物体の熱容量が大きいほど、高温物体の温度はより低下することを、式を用いて説明せよ。 AU: 5. 次の操作を行ったとき、以下の気体に与えられる熱量 Qim 気体の内部エネルギーAU、気体がする 仕事 Wout において、 正の値のものは 「+」、 負の値のものは 「-」、変わらないものは「0」と答えよ。 A : 断熱材でできたピストン付シリンダーのピストン上部に、 おもりをのせたときのシリンダー内の気体 B : 滑らかに動くピストンで区切られて密閉された容器内で、 片方の空間Aに熱を加えたときの空間Bの気体 (素材はすべて断熱材でできているとする)。 A Qin: 問A Wout: B Qin : B 式: AU: A 式: + Wout: B

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理科 中学生

◽︎1(1)(2)(3)と◽︎2◽︎3を教えてください🙇‍♀️🙇‍♀️

実戦トレーニング 1 お急ぎ 物体の運動とエネルギーの関係について調べるため、次の実験1,2を行いました。 これに関して、あとの (1)~(3)の問いに答えなさい。 C 1,2 基準面 図2 【実験】図1のように、レールでつくったコースの上に、図2の速さ測定器と木片 を置いた。 質量 60gの小球Aを斜面上のXに置き,静かに手をはなした。 小球Aは, Xから転がり始め, レールが水平になったYを通過したあと, 速さ測定器をくぐって 木片にあたり、木片といっしょに動いてZで止まった。 Xの高さを変えて小球Aを転がし 小球Aが木片にあたる直前の速さと,小球Aが あたった木片の移動距離を測定した。 表1は, この結果をまとめたものである。 図1 小球A 高さ 表1 X 速さ測定器 Xの高さ[cm〕 小球Aの速さ [m/秒〕 木片の移動距離[cm] レール Xの高さ[cm] 小球Bの速さ 〔m/秒] 木片の移動距離 [cm] 5 小球が通過する 0.8 8.2 5 速さ測定器 0.8 Y 2.7 10 1.1 16.4 10 1.1 15 5.5 1.4 24.6 15 木片 1.4 8.2 20 1.6 32.8 20 解答・解説は別冊2ページ 移動距離 木片 【実験2】 小球Aと大きさが同じで,質量が20gの小球Bを使い, 実験1と同じ操作 をしたところ、小球Bは木片にあたり, 木片といっしょに動いて止まった。 Xの高さ を変えて小球Bを転がし 小球Bが木片にあたる直前の速さと, 小球Bがあたった木 片の移動距離を測定した。 表2は、この結果をまとめたものである。 表2 1.6 10.9 25 木片はレールを またぐように置く 1.8 41.0 25 30 1.8 13.7 (千葉県) Z 木片 2.0 49.2 30 物理分野 2.0 16.4 1仕事とエネルギー 実戦トレーニング (1) 実験1で 小球Aを基準面から高さ30cmのXまで持ち上げたときの仕事の大き さは何Jか。次のア~エのうちから最も適当なものを1つ選び, その符号を書き なさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とする。 ア. 0.02 J イ.0.18 J ウ.2J I. 18 J [

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