問5でなぜ速さが一定となるのでしようか。起電力と誘導起電力が等しくなったのちも、どうせ導体棒には下向きの重力が働いて下向きの加速度が存在すると思うのですが、、

全統模試】 数αは0 Jo 1+x² す定数とす C2:y 有してい 第1回転 全統検 全統 2020 3 (配点33点) 図1のように、鉛直上向きで磁束密度の大きさがBの一様な磁場中に、2本のなめ らかな導体レールXYが開隔で平行に置かれている。2本のレールの左側は水平で1. 同一水平面内にあり、途中から水平面となす角が0となるように傾斜している。水平 (1 部分の左端には、抵抗値R の抵抗R. 切り替えスイッチ S. 起電力の電池Eが接続 されている。 レール関には、長さん抵抗値 R. 質量mの金属棒PP' がレールに垂直 に設置されている。 金属棒PP' は, レールと垂直な姿勢を保ったまま。 レールから外 れることなくなめらかに動くことができる。 抵抗Rおよび金属棒PP 以外の電気抵抗 は無視でき,また, 電流が作る磁場の影響も無視できるものとする。 重力加速度の大き さをgとして, 以下の問に答えよ。 RIIT レール Y 111 R, m レールX 図1 切り替えスイッチSをaにつなぎ, レールの水平部分で金属棒PP'に右向きの初速 を与えたところ、 やがてPP'はレールの傾斜部分に達することなく, 水平部分で 静止した。 問1 金属棒PP' の速さがとなったときを考える。 このとき、 金属棒PP' をP'か Pの向きに流れる電流の大きさをIとする。 (1) 金属棒PP' に生じる誘導起電力の大きさを, B, を用いて表せ。 (2) 抵抗 R と金属棒PP' からなる閉回路について, キルヒホッフの第2法則を表 す式を書け。 R, I L, B, を用いて表せ。 (3) 金属棒PP' の運動方程式を書け。 ただし, PP' の加速度は右向きにaとし a LLBを用いて表せ。 (4) 加速度αを, m, R, LB, を用いて表せ。 問2 金属棒PP' が動き出してから静止するまでの間に、 抵抗 R で発生したジュール 熱を求めよ。 次に, 切り替えスイッチSをbに接続し, 金属棒PP' をレールの水平部分で静かに 放す。 このとき, 金属棒PP' は傾斜部分に達する前に一定の速さとなり、その後レー ルから離れることなく傾斜部分を運動するようになった。 問3 金属棒PP' の水平部分での一定の速さを求めよ。 問4 傾斜部分を運動し、金属棒PP' の速さがとなったとき､ PP' の加速度を求めよ。 ただし、加速度は斜面に沿って下向きを正の向きとする。 5 やがて金属棒 PP は傾斜部分で一定の速さとなる。 このときの電池の供給電力 をW, 抵抗 R と金属棒PPでの消費電力の和をPとする。 一定となった速さを、 W, P.m, g, eを用いて表せ。 usina ひひ V=UBX 30 IBR 運動方程式 ・3 →ひ 5, -B 運動方程式 usont (2) ZRI=ひBℓ (3) ma=-IBR (4) 3 問2.RとPで発生したジュール熱の和は1/21m² どちらも抵抗値が同じなのでRでのジュール熱は Q = = = =^ mus ² = = myst 3, BO aBl →F md = ミラデ+I'Bl TB 一定の速さ⇒ al=0. E Bl a=- DATE IBT ucose [Bl coso UB²³1² 2m² 導体棒の速さがひとなった時 ザックの法則 E-UBX= ZRI! 4 3 E ・千 mgy PPに流れる電流ⅠはRRI=E-UBWSO Ⅰ = (E-uplus) Bl 2R 4 a's (E-VB) Bl 2m ma= mgsing + IB co so a= gsind t 15ftinec w+msing xひたエレン ==ma². (E-valcoso) By coso 2 91= Wil cost ネルギー保存 (Wingsing. u = (P) P-W mgsing 2 辞ックのし 仕

この問題⑶の解説をお願いします🤲

12240gの小球を30cm引き上げるのに、 図1はそのままで、図2は動滑車を使って行いまし た。次の各問いに答えなさい。 ただし、 ひもや糸、 動滑車の重さ、摩擦は無視できるものとします。 また、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。 知3点、思5点 ばねばかり 糸 小球 AGRO 図2 ばねはかり (1) 図1で小球を引き上げるのにした仕事の大きさは何Jですか。思1点 (2)図2で小球を30cm引き上げるときに必要な力の大きさとひもを引く距離をそれぞれ答えなさ い。 思各1点 ばねはかり 90.0cm (C)。」 (5) (4) を何というか答えなさい。 知1点 滑車 (3) 図3のように斜面を使って、図1と同じ小球を図1と同じ高さまでゆっくりと引き上げました。 このときに引き上げるのに必要な力の大きさは何Nですか。 思2点 図3 スタンド 130.0 cm (4) 図1〜図3の仕事の大きさの関係について述べた次の文の(A)~(C)にあてはまる言 葉を答えなさい。 知2点 「動滑車や斜面を使って物体をある高さまで持ち上げるとき、直接持ち上げるときよりも力の大 きさは(A)なるが、力の向きに物体を動かす距離は(B)なるので、仕事の量は

この問題の解き方を教えてください 90.0cmの部分は60cmにはならないのですか？

(3) 図3のように斜面を使って、図1と同じ小球を図1と同じ高さまでゆっくりと引き上げました。 このときに引き上げるのに必要な力の大きさは何Nですか。 思2点 図3 12 1040 90 12 80 VM O 400 24 30 100 ばねはかり 90.0cm 11 30.0 cm 1++1=

ここの条件は問題中でどういう役割をしますか？

56 Ⅰ章 力と運動 発展例題 8 静止摩擦力 図のように,重さwの物体PとおもりQを軽い糸でつな に回転する滑車に糸をかける。 物体PとおもりQが静止す るためには,Qの重さはどのような範囲にあればよいか。 いで、水平とのなす角が0の斜面の上端にある, なめらか ただし,Pと斜面との間の静止摩擦係数をμ(μ <tane)と する。 指針 Qの重さが求める範囲の最大値 W1 のとき,Pはすべり上がる直前であり, 最小値 W2のとき,Pはすべりおりる直前である。 それぞれの状態において, Pは動こうとする向 きと逆向きに最大摩擦力を受けている。このこと に注意して,各状態の力のつりあいの式を立てる。 解説 Pがすべり上がる直前, すべりおり る直前のそれぞれにおいて, Qにはたらく力はつ りあっており,Pが糸から受ける張力はそれぞれ W1, W2 に等しい。 また, Pが受ける垂直抗力を N, 最大摩擦力を F とすると, Fo=μN=μwcoso 各状態でPが受ける力は図のようになる。 すべり 上がる直前の力のつりあいから, W1 = wsino+μwcosa=w(sino+μcose) NA wsine 指針 AとBの間では, 動摩擦力がはたら いている。Bが運動方向に受ける力は動摩擦力 μ'mg のみで、Bは右向きに加速しており, Aか ら右向きに動摩擦力を受けている。 Bが受ける動摩擦力の反作用として、Aは左向 きに動摩擦力μ'maを受け 発展例題 9 重ねた物体の運動 水平な床の上に,質量 2mの物体Aを置き, A の上に質量mの物体Bをのせる。 床とAとの間に 摩擦はなく, AとBとの間の動摩擦係数をμ'と する。 Aをあるカfで右向きに引くと, AとBと Fo so すべり上がる直前 A 解説 のように れぞれの wcose w A:2 f P B S wsine 発展問題 119 N. A w すべりおりる直前の力のつりあいから, μwcoso+W2=wsind W2=w(sine-μcose) M ここで, W2=wcose (tan0-μ) であり, 問題の条 件から, "<tan0 なので, W2 > 0 となり,題意を 満たしている。したがって, 重さWの範囲は, w (sino-μ cose)≦W≦w(sino+μcos0 ) W2 Fo wcos o So すべりおりる直前 の間ですべりが生じ, 別々に運動した。 重力加速度の大きさをgとして, AとBのそれ ぞれの床に対する加速度の大きさを求めよ。 Q 発展問題 125 の力は、

(4)解説おねがいします🙇🏻‍♀️

※ 85.(探究活動:摩擦力) 図1のように、質量 0.50kg の直方体の物体を水平であらい板の上に 置き、物体につけた軽い糸をなめらかな滑車を通して、ばねはかりで引く。物体に質量 0.50kgの おもりを追加してのせていきながら、おもりを含めた物体の質量m[kg]と,物体が板面上を動き 出す直前のばねはかりの目盛りF。 [N] を求めていくと、表1のような結果を得た. 板は水平な床 面上に固定されて動かないものとする. 物体 ばねばかり 図 1 板 床面 おもりを含めた 物体の質量 m[kg] 6:0 510 5.0 440 3.0 2.0 0.50 1.00 1.50 2,00 (1) 物体が板面から受けている垂直抗力の大きさ Fo〔N〕 N [N] を横軸に, 最大摩擦力の大きさ Fo〔N〕 を縦軸に取ってグラフを右に描け.ただし, 重力加速度の大きさg=10m/s としてよい. (2) 物体と板面との間の静止摩擦係数μを求め よ. 物体が板面と接する部分の面を変えたり,板面上 をすべっているときについて調べた. (3) 摩擦力について述べた次の文 (ア)~(エ)のうち,正しいものをすべて選べ. 摩擦力は接触面に平行にはたらく互いの運動を妨げようとする力である。 1.0 (動摩擦力は,最大摩擦力よりも大きい小さい 図2のように, 板面を水平となす角0 の斜面にして,質量mの物体を斜面上 方へ引くとき、物体が動き出す直前の ばねはかりの目盛り foを,静止摩擦係 数( 重力加速度の大きさg, およ Um 10を用いて表せ. 動き出す直前の ばねはかりの 目盛り Fo〔N〕 15120 0 03月05111520N [N] (イ) 摩擦力には作用・反作用の関係にある力はない ある ⑤ 静止摩擦係数は、接触面の材質や状態で決まり,面の面積に比例する。 無関係 mg m 1.5 3.0 4.5 6.0 EN o 図2 SA V

教えてください

9. 右の図のように、 高さ2.5mのA点 から質量 4.0kgの物体が滑りだした。 物体は滑らかな面ABを滑り、 水平面 上にある長さ 6.4mの区間BCで摩擦 力を受けて減速し、滑らかな斜面をC 点からD点まで上がった。 区間BC間 の動摩擦係数は0.25 とする。 (1) B点での物体の速さを求めよ。 式: 2.5m (2) C点を通過するときの物体の速さを求めよ。 式: (3) D点の高さhを求めよ。 解答: 解答: 解答: 6.4m IT

(1)の問題 運動エネルギーの変化と仕事の関係の式 v∧2-v0∧2=2axを使っていますけど この場合距離xの部分には5.0mと行って帰ってくる分も追加しなくて良いのですか？ 行って帰ってくる間に速度のベクトルが逆向きになって 運動エネルギーも変わっていると思うのです

発展例題2 等加速度直線運動 斜面上の点Oから, 初速度 6.0m/sでボールを斜面に沿 って上向きに投げた。 ボールは点Pまで上昇したのち,下 降し始めて, 点0 から 5.0m はなれた点Qを速さ 4.0m/s で斜面下向きに通過し、点Oにもどった。 この間, ボール は等加速度直線運動をしたとして, 斜面上向きを正とする。 (1) ボールの加速度を求めよ。 (2) ボールを投げてから, 点Pに達するのは何s後か。また, OP間の距離は何mか。 (3) ボールの速度と投げてからの時間との関係を表すv-tグラフを描け。 (4) ボールを投げてから, 点Qを速さ 4.0m/sで斜面下向きに通過するのは何s後か。 また, ボールはその間に何m移動したか。 指針 時間t が与えられていないので v²-vo2=2ax を用いて加速度を求める。 また, 最 高点Pにおける速度は0となる。 v-tグラフを 描くには、速度と時間との関係を式で表す。 解説 (1) 点0, Qにおける速度, OQ 間 の変位の値をv²-v2=2ax に代入する。 (−4.0)²-6.02= 2xα×5.0 a=-2.0m/s2 (2) 点Pでは速度が0になるので, v=v+at か ら, 0=6.0-2.0×t t=3.0s 3.0s後 S OP 間の距離は,x=vot+ at から, +/12/4から、 x = 6.0×3.0+ 1/23 x(-2.0)×3.02=9.0m (3) 投げてからt [s]後の速度v[m/s] は, v=v₁+athb, v = 6.0-2.0t v-tグラフは, 図のようになる。 v (m/s) 6.0 0 -4.0 -6.0 1 5.0m 発展問題 23, 24,25 (4) v=votat から, 16.0m/s OP間の距離 P PQ間の距離 4 25 6 t〔s〕 -4.0 =6.0+ (-2.0) xt 6.0×3.0 (5.0 -3.0)×4.0 + 2 2 5.0s 後 t=5.0s ボールの移動距離は, v-tグラフから, OP 間 の距離とPQ間の距離を足して求められ、 =13.0m Q Point ■Point v-tグラフで, t軸よりも下の部 分の面積は、負の向きに進んだ距離を表す。

sinやcosの出し方を教えて欲しいです！

基本例題 12 斜面上のつりあい 傾きの角のなめらかな斜面の下端にばね定数kの 軽いばねの一端をつけ、他端に質量mのおもりをつけ て斜面上で静止させた。 重力加速度の大きさをg とす る。 m k Imommy 0 (1) おもりが受ける弾性力の大きさF,垂直抗力の大きさNを求めよ。 (2) ばねの自然の長さからの縮みxを求めよ。 口

滑り上がらせるときの計算の仕方がわかりません。わかりやすく教えていただけると幸いです。お願いします。

25 類題15傾きの角30℃ のあらい斜面上にある物体に初速 度を与え、斜面にそってすべり上がらせた。 こ のとき, 物体に生じる加速度 α [m/s2] を求めよ。 重力加速度の大きさを9.8m/s2, 斜面と物体と 1 の間の動摩擦係数を 2√3とし、斜面にそって ヒント 動摩擦力は物体の運動を妨げる向きにはたらく。 30° 上向きを正とする。 あらい 斜面

🚨🚨🚨至急ﾃﾞｽ！！(1)の解き方が分かりません！教えていただけませんか？

右図のような, なめらかな斜面を質量 6.0kgの物体が すべり落ちるとき, 次の問いに答えよ。 (1) 物体にはたらく斜面方向下向きの力はいくらか。 (2) すべり落ちるときの加速度はいくらか｡ 130°