なぜこの問題で重力と垂直抗力の合力をもとめるのですか？ また、なぜ分解するのですか？

例題1 運動の法則 (なめらかな斜面上の運動) 水平面と角度をなすなめらかな斜面上に, 質量 m[kg]の物体 を置いて静かにはなしたところ, 物体は斜面上で運動を始めた。物 体に生じる加速度の大きさと向きを求めよ。 重力加速度の大きさ をg [m/s2] とする。 用 【解法】 物体にはたらく力は重力と垂直抗力である。重 力と垂直抗力の合力を求めるために, 重力を斜面に平行な 方向と垂直な方向に分解する。 重力の斜面に平行な方向 の分力の大きさは mgsin 0, 斜面に垂直な方向の分力の 大きさは mg cos 0 である。 物体が斜面に垂直な方向には 運動しないことから, 重力の斜面に垂直な方向の分力 mg cos と垂直抗力の合力は0である。 よって,重力と 垂直抗力の合力はmgsin0であることがわかる。 物体に mgcoso 垂直抗力 mg sino 重力 mg

力学についての問題です(1)の問題でtanθ1の求め方が分かりませんでした。解説を見ると答えだけしかなかったので多分すぐ出るということだと思うのですが、、、 どなたか教えていただけると嬉しいです

B 図2のように, 水平と角をなすあらい斜面上に,高さん,幅1,質量Mの一様な直方 体を置いた。図2は,直方体の重心Gを通る鉛直断面ABCD を示している。点Aには水 平方向左向きに大きさFの力を加えることができる。 直方体と斜面の間の静止摩擦係数 をμ,重力加速度の大きさをgとする。 31 (1) はじめ, F=0 として角0を小さくしておく。 このとき、直方体は斜面上で静止して いた。 F=0 のまま, 角0を徐々に大きくしていくと, 0 0 を超えたときに,直方体 は斜面に対して滑ることなく、倒れた。 tan , を求めよ。 また, このように直方体が滑 らずに倒れるためのμの条件を,不等式で表せ。 (2) 再び, F=0 として角を小さくしておく。 角0を固定してFを0から徐々に大き くしていくと,F が F を超えたときに、直方体は斜面に対して滑ることなく,倒れた。 F を求めよ。 B h 0 C F 0 • G A D 長さが

(5)(6)の解き方が全く分かりません😭 お願いします🙇‍♀️ 解答は (5)t=4√3V。sinθ/3g[s] (6)tanθ=√3/2

5 図1のように、 水平面上で水平面に対して8の角度で小球を投げ上げた。 小球の初速度の大きさをv[m/s] 重力加速度の大きさをg〔m/s2] と する。 Vosing 〇 (1) 小球が最高点に達する時刻 t] [s] を求めよ。 O (2) 最高点の高さH [m] を求めよ。 〇(2) 小球が水平面に落下する点までの水平到達距離L [m] を求めよ。 ○ (4) 角度日を何度にとると、(3) の水平到達距離が最大となるか。 必要であれば、2sincos0= sin 20 を用いて考えよ。 Vocos 次に図2のように、水平面とのなす角が30° の斜面上の1点から、小球を斜面の 上方に向かって斜面に対して角度日、初速度 v[m/s]で投げ上げる。ただし、 0° < 0 < 60°とする。 また重力加速度の大きさをg[m/s2]とする。 ☆ (⑤) 投げ上げてから斜面と衝突するまでの時間 t [s] を vo,g, 0 で表せ。 小球が斜面に対して垂直に衝突するためには、tan e の値がいくらで あればよいか。 Vo vo. 図1 8 Yosine 9 Sine. 30° 図2 d lr

(1)、(3)、(4)の解説をお願いします

問3 水平面との角度をなす滑らかな斜面がある。 ばね定数kの軽いバネの一端を斜面か ら出た小突起に固定し, (高さが低くなる) 他端に質量mの質点をつないで,質点を斜面に 沿って運動させる。 質点及びバネは斜面上にあり,斜面と水平面の交線に垂直な直線上を動 くとする。その直線を軸(正の向きは高さが低くなる向き)に取り, 質点の座標をxとし, ばねの自然長の位置をx=0とする。 重力加速度の大きさを」 とする。 (1) つり合いの位置をdとする時, dを求めよ。 (2) 図を描き, 質点に働く力を全て図に書き込み, 運動方程式を書き下せ。 (3) 時刻 t=0 でx=d+A (A>0) となるように質点を引き下げて静かに手を離した場合の (t) を求めよ。 (4) 力学的エネルギーに関して,この問題に即して詳しく述べよ。 覚えている答を単に書く 形ではなく、導く形で。)

物理です。解説をよろしくお願いします！！！

(b) 右図のように、 角度0の滑らかな斜面に 取り付けられた軽い滑車を通じて、 軽くて 伸び縮みしない糸で2つの物体 A, B が繋 がれている。 物体 A, B の質量をそれぞれ ma, MB、重力加速度の大きさをgのままに して､物体 A の加速度を求めよ。 20 0 物体A 物体B

この問題の（カ）で、v'＝√V x二乗＋V y二乗となっているのですが、これは、 x成分と y成分の速さを合成したということですか？

8. <斜面をのぼる小球の運動〉 水平な面(下面)の上に,高さんの 水平な平面(上面)が斜面でなめらか につながっている。 図に示すように x, y, y'軸をとり、斜面の角度は軸方向から見た断面図 である。 下面上でy軸の正の向きに y軸とのなす角を 6, として. 質量 mの小球を速さで走らせた。 な お.06 <90° かつ">0とし、小球は面から飛び上がることはないものとする。 また, 重 力加速度の大きさをgとし、斜面はなめらかであるとする。 次のアイに入る最も適当なものを文末の選択肢群から選べ。 また. ウクに入る数式を求めよ。 (1) 斜面をのぼりだした小球は、x軸方向にはア, 斜面上のy'軸方向にはイをす る。 小球が斜面をのぼりきって上面に到達したときの小球の速度x成分の大きさは y成分の大きさはエ(のぼりきる直前の速度のy成分の大きさに等しい)。 ま た。斜面をのぼり始めてから上面に到達するまでにかかる時間はオである。上面で sin 小球の進む方向とy軸とのなす角度を 62 とすると, 0, と 62 の関係は、 と sind= なる。 (2) 初速度の大きさを一定に保ちながら, 0, を0から徐々に増やしていったとき, 0, が小 さいうちは小球は上面に到達した。 しかし, 6, がある角度に達すると上面に到達でき ずに下面にもどってきた。 このときの6cの満たす条件は, sinc=キであり、また 200cのとき小球が斜面をのぼり始めてから再び下面にもどるまでにかかる時間は [クである。 イの選択肢] ア ①等速度運動 ③ 加速度 a-gcos の等加速度運動 ⑤ 加速度 αー の等加速度運動 ⑦ 加速度 α! の等加速度運動 sind 9 tan ② 加速度 α-gsin ⑩ 加速度 α=-gtan ⑥ 加速度 α= COS 6 の等加速度運 の等加速度運動 の等加速度運動 (上智大)

[実験2]の③で、つるまきばねののびが9.0cmになるのですがなぜですか？分かりやすく解説していただけるとありがたいです。

次の〔実験〕を読み、各問いに答えなさい。 ばねにはたらく力と仕事について調べるため、次の〔実験1〕から〔実験4〕までを行った。 し ただし、 〔実験1〕 から 〔実験4〕までは、同じつるまきばねを使用しており、 つるまきばね、 滑車及び糸の質 量は無視できるほど小さく、台車や滑車には摩擦力ははたらかないものとする。 〔実験1〕図1のように、スタンドにつるまきばねと定規を固定し、つるまきばねに糸のついたおもりをつり 下げて静止させ、おもりの質量とつるまきばねののびとの関係を調べた。 表は、〔実験〕の結果について まとめたものである。 表 おもりの質量 (kg) つるまきばね ののび〔cm〕 スタンド 〔実験2〕 つるまき -糸 ・おもり -定規 0 0 0.2 20.4 0.6 0.8 1.0 1.2 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 一床 ① 図2のように、 底辺が40.0cm 高さが30.0cm の斜面 の上端に定滑車を取りつけた。 質量 1.0kgの台車につるまきばねを取りつけて斜面上 に置き、つるまきばねに糸をかけ、つるまきばねが斜面 と平行になるようにして糸を定滑車にかけた。 (3) 糸の一端を手で真下に引き、台車を点Pの位置で静止 させてつるまきばねののびを調べた。 4 ③ ののち、糸の一端を真下にゆっくり引いて、台車を点Pから点Qまで斜面に沿って 10.0cm 引き上げた。 図2 台車 つるまき ばね 00000000 P10.0cm 40.0cm 定滑車 30.0cm ・床

物理 力のモーメントです。 （4）でfgまわりの力のモーメントを求めるのですが、摩擦力が反時計回りで、垂直抗力が時計回りになるのがよくわかりません。 どなたか教えてください。

高さが [m]、底面の一辺の長さがmの正方形で,密度が一様な質量 m[kg]の直方体abed-efghを下 図のように水平面に置かれた斜面上のA点に置いた。 斜面は取り替え可能であり、 異なる材質のものを実 重力加速度の大きさをg[m/s']として, 以下の問いに答えよ。 なお, 問 (1), 問 (3) を除いて, 答えを導く過程 験によって使い分けた。 また, 斜面と水平面のなす角 9 [rad]は, その大きさを変化させることができる。 も記述すること。 b e a d 00 b A a まず,なめらかな斜面を 0 = 0, [rad] となるように設置してA点に直方体 abcd-efgh を置いたところ, 方体はそのまま斜面をすべり始めた｡ (1) の解答欄 A (1) このとき、直方体 abcd-efgh に作用しているすべての力の大きさおよび向きを,解答欄に示せ。 ただ し、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること。 e (2) 直方体 abcdefgh が斜面を下る際の速さおよび加速度の大きさを, 動き始めてからの時間を f[s] とし て, およびg の中から必要なものを用いて答えよ。 次に,静止摩擦係数がμの斜面に取り替え、直方体abcdefgh をA点に置いた。 (3) 0 0 = 0 rad から徐々に大きくして0=0, [rad] となったとき, 直方体 abcdefghは静止したままであ った。このとき、直方体 abcdefghに作用しているすべての力の大きさおよび向きを、解答欄に示せ。 ただし、向きは矢印で図示し, 大きさは矢印の周囲に記入すること｡

Bの加速度をaとするとAの加速度が２aになるのはなぜですか？

(2) M>M₂ CC, れぞれいくらか。 A 必解 69 動滑車を用いた運動 右図のように,あらい水平面上に質 量 m[kg]の物体 A を置き, Aに取りつけた軽くて伸びない糸を なめらかに回転でき, 質量の無視できる定滑車と動滑車に通し 糸の他端を天井に固定した。 この動滑車に質量M [kg]の物体B. OB を静かにつるすと,動滑車は下がり始めた。 Bの加速度の大きさはいくらか。ただし、 Aと水平面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。 ヒント 66 センサー 15,16, 17 力を分解して、鉛直方向の力のつり合いの式を立てる。垂直抗 の大きさは物体にはたらく重力の大きさと等しいとは限らない。 67 センサー 17, 18 エレベーター内の人とエレベーターは、同じ加速度である。 68 センサー 15,16,17,18, 19 (1) 静止摩擦力が斜面上向きと斜面下向きのそれぞれ にはたらく場合について考える。 (2) A は斜面上向きに動く。 (3) + 443 69 センサー 15,17,18, 19 B の加速度の大きさをα [m/s'〕 とすると, A の加速度の大き さは2aとなる。 46 第Ⅰ部 物体の運動とエネルギー

中3速さの問題で画像の(4)〜(6)までの解き方教えてください🙏🏻🙏🏻

図 1 記録タイマー 台車に はたらく力 図2-13.2 テープの長さ[㎝] 9.5-- 5.8- 2.1 0 i ABCD 0.1秒 6回 (4) 図1のように, 斜面上を下る台車の運動を1秒間に60打 点する記録タイマーで記録テープに打点し, 図2のように記 録テープを6打点ごとに切ってはりつけた。 図2のそれぞれ の記録テープは何秒間の記録ですか。 (5) BとCのテープを記録したとき, 台車の合計の移動距離は 何cm ですか。 (6) D のテープを記録したとき, 台車の平均の速さは何cm/sで すか｡