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物理 高校生

物理基礎です わかるところだけでもいいのであっているか確認していただきたいです!!

事の大き 1 次の問いに答えよ。 最初静止している物体がある。 粗い水平面上にある質量 1.0kg の この物体を,水平方向に引き、 引く力の大きさを少しずつ大きくし ていった。このとき、 物体と水平面との間の静止摩擦係数が 0.6 だ とすると、何Nの力をかけたときに物体は動き始治めるか。 8 次 床か 1.0×98-9.8 9.8×a6-5.88N が置か よる位 |2 次の問いに答えよ。 右向きに 20m/s 走行していた自動車が急プレーキをかけ, 路面を すべり始めた。自動車の質量を 500kg であり、 路面との間の動摩擦 力が 600 N働いたとすると, このとき自動車と路面の間の動摩擦係 数はいくらであるか。 9 次 争わか速度 M 質量 600N パ: 500n9.8c の高さ おもり 次の問いに答えよ。 粗い水平面(摩擦あり)上にある質量4.0kgの物体を, 大きさ 6.0N の力で水平方向に引いて動かしている。 面と物体との間に働く動摩 擦係数を 0.1 とするとき、このとき, 物体に生じる加速度の大きさ は何m/s?か。 3 など 小球た 最初 4.0kg 6.0: 6.1x4,07a 6.0N |4 次の問いに答えよ。 質量 0.50kg のおもりを軽い糸でつり下げ, 鉛直上向 きの加速度 0.20m/s? の等加速度直線運動をさせたとき に生じる、糸の張力の大きさは何Nか。 図 質量 はな 0.50×0.20-0.5ox9,8-T 3 めよ。 0.50kg 5 次の問いに答えよ。

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物理 高校生

(3)の解説で 30N×200m×cos180°とありますが、この180°はなぜ必要なのですか?

例題1 仕事 質量50kgのスキーヤーが, 傾きの角30° の 斜面に沿って雪面上を 200m すべりおりた。こ のとき, スキーヤーには斜面から大きさ 30Nの 一定の摩擦力がはたらいていた。 重力加速度の 大きさを9.8m/s" として, 次の問いに答えよ。 (1) 斜面をすべりおりる間に, スキーヤーには たらく重力のした仕事はいくらか。 (2) この間に,斜面からスキーヤーにはたらく垂直抗力のした仕事はいくらか。 この間に,斜面からスキーヤーにはたらく摩擦力のした仕事はいくらか。 (4) スキーヤーにはたらく合力のした仕事はいくらか。 10 ① 指針 合力のした仕事は, それぞれの力のした仕事の和に等しいことに着目する。 解 (1) 重力のした仕事を W.[J]とすると,「W=Fscos0」より, W.=50 kg×9.8m/s°×200 m×cos(90°-30°)=4.9×10' J (2) 垂直抗力のした仕事を W。[Jとすると, 垂直 抗力の向きは斜面に垂直であり, 常に変位の向き と垂直なので, cos 90°=0 だから, Wa=0J (3) 摩擦力(動摩擦力)のした仕事を W。[J]とすると, → p.75式(2) 垂直抗力 摩擦力 15 変位 130° 90°-30° W。=30 N×200 mXcos180°=-6.0×10°J (4) スキーヤーにはたらく合力のした仕事を W[J]とすると, Wはそれぞれの力 (重力, 垂直抗力, 摩擦力)のした仕事の和に等しいので, W=W.+W.+ W。=4.9×10'J+0J+(-6.0×10° J)=4.3×10'J 20 重力 スキーヤーにはたらく重力を, 斜面に沿った方向と斜面に垂直な方向とに 分解する。このうちの重力の斜面に垂直な方向の成分と垂直抗力とはつり合 っている。したがって, スキーヤーにはたらく重力と垂直抗力,および摩擦 力の合力は,重力の斜面に沿った方向の成分と摩擦力の合力に等しい。この 合力の向きは変位の向きと同じ向き(斜面に沿って下向き)であり, その大き さは50 kg×9.8 m/s°×sin30°-30N=2.15×10° N である。よって, 合力 のした仕事 Wは,「W=Fs」より, W=2.15×10° N×200 m=4.3×10'J となる。これより,合力のした仕事はそれぞれの力のした仕事の和に等しい, 5 → p.74 式(1)

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