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物理 高校生

高1 物理基礎 運動とエネルギー 2章 1~7の問題の解説よろしくお願いいたします。

2 章 | 演習問題 ①① 力のつりあい (② p.46~47) 重さ(重力の大きさ) 20Nの小球に2本の 軽い 1,2をつけ, 糸の他端を天井に固定 して小球を静止させた。 1,2が鉛直方向となす角 がそれぞれ30°60° であったとき, 糸が引く力の 大きさ T, [N] と糸2が引く力の大きさ T2 [N] を求めよ。 糸 1 30 糸 2 60° ②2 2物体の運動方程式 ① p.60~61) 軽い定滑車に軽い糸をかけ, その両端に 質量 5.0kgのおもりAと,質量2.0kg の おもり B をつけて, 静かに手をはなす。 重力加速度の大きさを 9.8m/s² とする。 (1) おもりの加速度の大きさa [m/s²] を 求めよ。 (2) 糸がおもりを引く力の大きさ T[N] を求めよ。 2物体の運動方程式 ② (p.60~61) 質量 0.20kgの物体Aをな A めらかで水平な机の面上に 置く。 物体に軽くて伸びな いひもをつけ, これを机の 端に固定した軽い滑車に通 し ひもの端に質量 0.15kgのおもりBをつるす。重 力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 (1) 物体Aの加速度の大きさa [m/s²] を求めよ。 (2) ひもが物体Aを引く力の大きさ T [N] を求めよ。 4 静止卵添力 (③ p.62~63) あらい面をもつ板の上に物 かたむ 体を置き 板を傾けていく。 図のように、傾きの角が 30℃になった直後に, 物体 は静かにすべりだした。 物 体と板の面との間の静止摩擦係数を求めよ。 130° 7 B ・あらい面 5 動摩擦力 (p.63~64) 傾きの角が30℃ のあらい斜 面上を物体がすべり下りる とき, 物体に生じる加速度 a [m/s'] を求めよ。 重力加 速度の大きさを9.8m/s², 斜面と物体との間の動摩擦係数を そって下向きを正とする。 思考問題 30° 1 2√3 力 (p.67 ) 1辺が10cm(= 0.10m) の立方体の 物体を水に浮かべたところ, 物体の 体積の半分が水面下に沈んだ。 この とき, 物体が受ける浮力の大きさF [N] と, 物体の質量 m[kg] を求めよ。 水の密度を 1000kg/m² 重力加速度の大きさを 9.8m/s2 とする。 [23 の選択肢] ①台車の移動距離 ③台車の加速度の大きさ 要点の確認 t₁ t₂ あらい 斜面 7 運動の法則 (p.53~56) 斜面上の台車の運動に関 する実験を行った。 静止 していた台車を,斜面に そって上向きに手で押し て, 斜面上をすべり上が らせる。 台車から手をは なしたのち, 台車は最高 点に達し, その後,斜面 を降下した。 台車に内蔵されている速度センサーによ り, 台車の運動を調べたところ, 速さと経過時間 の関係を表すグラフは図のようになった。 空欄に当て はまる適切な語句を下の選択肢から選べ。 とし、斜面に 台車が最高点に達するのは,1 と考えられる。 台車が降下するときのグラフの傾きの大きさから [ 2 がわかるので,あとは 3 を調べれば, 台車が降下するときに, 台車にはたらく合力の大き さを求めることができる。 ② 台車の速さ ④台車の質量 [ 1 の選択肢] ①時刻の瞬間 ② 時刻の瞬間 ③時刻の瞬間

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物理 高校生

I Pの運動方程式の摩擦力がなぜμ(M+m)gではな    μmgになるのか分かりません  物体Pの垂直抗力は(M+m)gではないんですか

7 思考・判断 滑らかな水平面上に質量Mの物体Pを置き, その上に質量mの 小物体Qを載せて静止させておく。 PとQの間の静止摩擦係数 をμとし,重力加速度の大きさを」とする。 以下,AさんとBさんの会 話の空欄①~⑥には語群から適語を選び(同じ言葉を何度使用し ても良い) ア~オの記号で答えよ。 (I) ~ (VⅡI) には適当な式を入れ 。 物体 P M - (問題は以上) - a. (M+m)=F 1-2 理数基礎物理 No.2 小物体Q M'mgl Q m M. Mg 図 7-1 F-=-₂ A: 図 7-1 のように, Pに糸をつけて水平に引っ張るときと, 図 7-2 のように Q に糸をつけて引っ張るときとで, P, Qに はたらく水平方向の摩擦力の向きに違いはあるのかな? B:どちらの場合も,PとQの間に摩擦がない場合を考えたらわかりやすいんじゃないかな。 図 7-1 の場合, 摩擦がなければPだけが右向きに運動し、(⑩)によりQはその場に静止し続けるよね。摩擦力は運動を 妨げる向きにはたらくから,Pにはたらく摩擦力の向きは,Pの運動を妨げる向き、つまり(②)になるね。 そうすると,Qにはたらく摩擦力の向きは(③)によって(④)になるよ。 P mmmmmmmmmm 図 7-2 az A: 7-2 の場合も同様に考えると,Qにはたらく摩擦力の向きは (⑤)で、Pにはたらく摩擦力の向きは (⑥)ということになるね。ア B: 図 7-1 も図 7-2 も引く力を大きくしていくと, QPの上をすべり始めるときがくると思うけど, その時の 力の大きさは同じなのか,違うのか知りたいね。 A:じゃあ、考えてみようよ。 滑り始めだから摩擦力は最大摩擦力で, ぎりぎりPもQ も同じ加速度だと考えて いいよね。 図7-1 の時の引く力の大きさを F1, 加速度の大きさをa1として,図7-2の時の引く力の大きさを F2, 加速度の大きさをaとし,右向きを正としてそれぞれの運動方程式をたてると 図 7-1 のとき: Pの運動方程式(I) Qの運動方程式(Ⅱ) 図 7-2 のとき: Pの運動方程式(Ⅱ) Qの運動方程式(IV) これらから, F1=(V), F2 = (VI)となるよ。 (※M,m,μ, gを用いて答えること。) B:そっかぁ。 じゃあ、F1=(VⅡI) XF2 という関係になるんだね 【語群 】 ア:水平右向き イ:水平左向き ウ慣性の法則 エ: 運動の法則 オ作用・反作用の法則 FI a.(m+m)=a²1mm

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