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物理 高校生

答えが分からないので 答えを教えてください‼︎

次の「A], [B] の問いに答えなさい。ただし, 重力加速度の大きさを gと |2 する。 「A] なめらかな水平面上で質量 m の物体Aと質量 M の物体Bを接触させ,Aに一定の大きさ F の力を加 えて運動させる。AB間にはたらく力を f, 物体の 加速度をaとする。 (1) A,Bの運動方程式をそれぞれ書きなさい。 (2)物体間にはたらく力fを m, M, F を用いて表 しなさい。 物理 氏名 B A (注意) 速 ラ 程 る[B] 質量 m の物体をあらい板の上にのせ,板の傾きを -る 大きくしていく。板と物体の間の静止摩擦係数をμ, する 動摩擦係数をμ'とする。 の「 (1)0= 00 を超えると物体がすべり始めた。tando を 求めなさい。 (2)0> 00 のとき, 物体に生じる斜面方向の加速度 工動 こy 2ナ の大きさを求めなさい。 こく *軸 物体 3 次の[A],[B] の問いに答えなさい。ただし, 重力加速度の大きさを gと 2 する。 物 [A] 質量が m で長さが1の一様でない棒がある。棒の 2 2 一端Aを地面につけたままB端に力を加えて少し持 ち上げるには大きさFの力が必要であった。また, 棒の一端Bを地面につけたままA端に力を加えて少 し持ち上げるには大きさ 2F の力が必要であった。 (1)Fをm, gを用いて表しなさい。 (2) A端から重心までの距離を求めなさい。 F 4 B [B] 図のように一辺の長さが 21, 質量 m の一様な 厚さの正方形の板から一辺の長さが 1 の正方形の 板Aをくりぬき, 残りの板をBとする。 図の点O を原点とする 軸およびy軸をとる。 (1)A, Bの質量をそれぞれ求めなさい。 (2)Aを元の位置に置いたとき, AとBからなる全 体の重心が(I1, 1) になることを利用してBの 重心の位置を求めなさい。 22 21 22 21 C S。

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物理 高校生

問題とは直接関係ないのですが、(7)の図のx1→x3→x4で、等速度運動しないのはなぜか教えて頂けませんか? 静電気力が小さくなることで、x1以降は摩擦力が静電気力と釣り合うようになり、加速度が0になることから等速度運動する、という風にはならないのでしょうか?

(1) nまでは等速度運動だから、力がつり合う。点Oから離れるにしたが。、 て左向きの静電気力 qEが増し、それに応じて静止摩擦力が右向きに地」 ていく。やがて、おでは最大摩擦力umg に達する。そこでの電場の強さ E= より 電気 13 静電気·単振動 47 HE 13 静電気·単振動 水平右向きにx軸をとり,原点を0 電場 電場 とする。水平方向に -ax で表される -出mg aq q*a =mg 電場(電界)をかける(xは座標で, aは 図P 正の定数)。そして,水平右向きにベ ルトを一定の速さで動かす。正電荷q は向きを含めて 一g"axと表せる(ばねの弾性力と類似)ので ド=-aqx + mmg ベルト (2) Pはベルトに対して左へ滑るので、動摩擦力は右向きに働く。静電気。 を帯びた質量 mの小物体Pを点Oの位置でベルト上に置くと,Pは F=-aq (x-mg) aq (3) 上式を変形すると ベルトに対して滑ることなく動き始めた。Pとベルトの間の静止摩 これよりPはェ= mg(< x)を振動中心として単振動をすることが aq 擦係数をL, 動摩擦係数を μ(<μ)とし, 重力加速度をgとする。 ベルトは帯電しないものとする。 分かる(復元力の比例定数K=aq)。 もちろん。振動中心で最大の速さとなるので 出mg aq Pはやがて位置:x=(1) ]で滑り出す。 その後のPに働く合力F は,Pの位置xを用いて, F=(2) (4)単振動のエネルギー保存則(Fエッセンス(上)p79)より と表せる。Pはx=bで一瞬 静止した後,左へ戻り, 位置 x2=D (3)で最大の速さ Um=L(4) となる。x=bから x2に至るまでの時間は カ=D(5) である。その 後,Pは x =(6) で再び一瞬静止し, 右へ動くが, x4=(7) でベルトに対して静止し, 再び滑り出すまでには, ベルトの速さを (関西大+大阪大) K(b-xx)?= るV | aq = (b-mg aq V aq m (5) 右端から振動中心に移るまでの時間だから、周期Tの一である。 m- m Vとすると,tz=(8)の時間がかかる。 (6) は左端で、振幅A=b-xだけ、 中心xxの左側にあるので(次図を 参照) =-A= 2xーb=mg なお,(4)は、。=Ao =(bーx)·2x/Tとして求めてもよい。 Level(1), (2) ★ (3)~(6) ★ (7), (8) ★★ ーb aq 会 ( (7) Pは左端から右へ向かって速さを増していく。次図のように, ベルトの 速度Vと同じになるのは, 単振動の対称性から(ベルトに対して滑り始め た)位置xと振動中心をはさんで同じ距離だけ左に離れた位置 xx となる。 Point & Hint 力学としては,ばねに付けられた物体の, 動くべ ルト上での運動と同等である。 自然長 ma P V (2) Pはペルトに対して左へ滑る。 すると動摩擦力 の向きは…。 ベルト V Oms (3)~(6) (2)の合力Fの式から運動 (地面に対する運 動)が確定する。そして,いろいろな量が求められる。ん (7) Pの速度がベルトの速度と一致するのは…。 それまでの運動のもつ対称性 0 を利用したい。 単振動のエネルギー保存則で考えてもよい。振動中心から同じ距離だけ 離れた位置での単振動の位置エネルギーは等しいから, 運動エネルギーが (つまり速さが)等しい。 次図より . = 2xーx= aq mg (2h-) X- = Xー A A 左端 中心 右端 b -V ロー 赤点線は単振動 黒点線は等速V (8) xに達するまでは, Pはベルトに対して左へ滑り, (2)の「Fに従う単振 動であったが、いったんベルトに対して止まると,静止摩擦力に切り替わ り,Xに達するまではベルトと共に等速Vで動く。 ね= 2(x- x) V X-X 2mg ミ) agV

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物理 高校生

専門物理の電磁誘導分野です レール上で導体棒を打ち出す時、画像のような問題文では「速さv0で等速度運動をしている」or「初速度v0である時間だけ加速度運動をしたのちに速さvで等速度運動をしている」のどちらで解釈すると良いでしょうか?

第2問 図2-1のように,太さが無視できる十分に長い導体の2本のレール ab と cd を距離1だけ離し, レールの端 ac 間, 端 bd 間にそれぞれ回路素子とスイッチ を導線で接続する。質量 m, 長さ1の導体棒 PQ を2本のレール上にレールに垂直 な向きに支えて静かに置く。2本のレールを含む平面に垂直上向きに一様な磁場 (磁界)をかける。2本のレールの両端および,その間に接続した回路素子は磁場の 外にあり,その影響を受けないものとする。導体棒 PQ はレールに垂直な向きを 保ったまま,レールに沿って擦力が働かずになめらかに運動し、レールの端から 飛び出すことがないものとする。以下の抵抗値Rの2つの抵抗以外の回路の抵抗 は無視できるものとする。また, 導体棒PQを含む閉回路に流れる電流が作る磁場 の影響,および電磁波の発生は無視できるものとする。重力加速度の大きさをg として,以下の設問に答えよ。 I 図2-1のように, レールの端 ac 間, 端 bd 間にそれぞれ抵抗値Rの抵抗と スイッチを導線で接続する。この2本のレールを水平面に対して角日だけ傾け 固定する。ac 間のスイッチだけを閉じてから, 導体棒 PQ を速さ v0でa→b向 きに打ち出すと. 導体棒 PQは等速度運動をした。 スイッチc R B」 a B1 P sd スイッチ R b 図2-1

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数学 高校生

一枚目は0≦x≦aはゼロ以上が入っているのに、 二枚目はぜろがはいっていないのはなぜですか? カッコ1の右ページの解説の 一番です

2次関数の最大·最小と決定一 102 61 定義域の一端端が動く場! 例題 (2) 最小値を求めよ。 p-97 基本事項2, 基本 SA 1)定義域0Sxsa の中央の値はで 103 大学入学 「増報 00 ある。 (1)最大値を求めよ。 ] 0<<2 すなわち 0<a<4のとき (1 OTOIOS [1]軸が定義域の中央 x= マ訂版」の本冊巻 の対策ができる 、白チャートで開 軸 図[1]から,x=0 で最大となる。 最大値は CHL 定義域の一端が動く場合の2次関数の最大·最小 軸と定義域の位置関係で場合分け n より右にあるから、x=0 の方が軸より遠い。 よって f(0)> S(a) f(0)=5 最大 HART OSOLUTION 言頼の黄チャ [2]軸が定義城の中央x=号 軸 x=0| ト エーa に一致するから、軸と x=0, a(=4)との距離が n[2] =2 すなわち a=4 のとき 区間の 右端が 動く ズーラ =2 あるから,文字aの値 が増加すると定義域の 右端が動いて,xの変 域が広がっていく。 し たがって,aの値によ って、最大値と最小値をとるxの値が変わるので場合分けが必要 定義域が 0SxSa で 区間の 右端が 動く 軸 図[2]から,x=0, 4 で最大となる。 最大値は 等しい。 マート青チャー f(0)=f(4)=5 よって f(0)= f(a) 最大値をとるxの値が 最大 最大 チャート 三方の本質を コが完全に定 豊富に問題 学入試対策 x=0 x=a 『=0 r=a 2つあるので、その2つ の値を答える。 x=0 x=0 x=4 n [3] 2< すなわち 4<aのとき 3章 x=2 [3]軸が定義城の中央 x= [31 図[3]から,x==a で最大となる。 f(a)=a°-4a+5 2 より左にあるから, x=a の方が軸より遠い。 よって f(0)<f(a) 軸 最大 8 最大値は ニャート 学習と入試 も充実し、 [1]~[3] から 0<a<4 のとき x=0 で最大値5 ようなaの値が場合分けの境目となる。 [2] 軸が定義域の 一定義域の両 端から軸ま での距離が 等しいとき 全に対応て 軸が定義域の 中央より右 [3] 軸が定義域の x=0 *最後は、答えをまとめて 書くようにする。 x=a 中央に一致 軸 中央より左 イト メー2 x- a=4 のとき a>4 のとき x=a で最大値α'-4a+5 x=0, 4 で最大値5 ヤート 軸 一軸! マスター 最大 1 -。詳し 使い方に 最大J 楽 < 最大 最大 (2) 軸x=2 が定義域 0<x<a に含まれるかどうかを考える。 [4] 0<a<2 のとき 図[4]から,x=a で最小となる。 定義城 の中央 定義域 の中央 ァート 「定義域 の中央 上併用 最適の , 大 コー冊。 [4]軸が定義域の右外にあ るから,軸に近い定義域 の右端で最小となる。 軸 (2) y=f(x) のグラフは下に凸の放物線であるから, 軸が定義域 0SxSaに まれていれば頂点で最小となる。したがって, 軸が定義域 0<x<aに含まれ るか含まれないかで場合分けをする。 最小値は f(a)=a°-4a+5 [5] 2<aのとき [5]軸が定義域内にあるか ら,頂点で最小となる。 ア最小 図[5]から, x=2 で最小となる。 ーズ=a 版の 14) 軸が定義域 の外 x=0 |x=2 軸 軸 最小値は f(2)=1 軸が定義域 の内 太郎 [4], [5] から 0<a<2 のとき =a で最小値a'-4a+5 a22 のとき x=2 で最小値1 合最後は、答えをまとめて 書くようにする。 最小 最小 すく リ! 最小 x=0| x=2 x=a プミ f(x)=x°-4x+5=(x-2)+1 この関数のグラフは下に凸の放物線で,軸は直線 x=2 である。 PRACTICE … 61® 基本形に変形。 関 aを正の定数とするとき, 0<xaにおける関数 f(x)=-x°+6x について (1) 最大値を求めよ。 (2) 最小値を求めよ。 aは正の定数とする。 f(x) =x-4x+5 について yの値は大きい(p.100INFORMATION 参照)。, 定義域 0SxSa のからまでの距離が等しくなる(軸が定義域の中央に一数する (1) y=/(x) のグラフは下に凸のである, 軸からのが遠いほと

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