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理科 中学生

中学理科の力の計算の問題です。 全体的に分かりません。 付属の解答も添付してあります。 マーカーで引いた部分が特に分かりません。 どなたか教えてください。よろしくお願いします。

ゴムひもを単独で自然の長さから1 cmのばすのに必要な力は何Nか。 四捨五入して, 整数 入試 【実験1】 自然の長さが22 cmのばねとそれより長いゴムひもを用意 し, おもりにばねとゴムひもとをつけて引っ張る実験をした。 図1 2.4 N 次の文章を読んで, 各問いに答えなさい。 〈洛南高) 【実験II】 テッ おもり ばね KOOO00 ほねばかり 水中 ばねとゴムひもは, それぞれ30 cm のびるまではのびと加 わる力は比例することがわかっている。 まず, 図1のようにつないで, ばねばかりをゆっくり水平に 引っ張るとばねののびが 12 cm になったときおもりが動き 始めた。図2は,そのときのばねののびと引く力の関係を示 したものである。おもりと台の間にはたらく摩擦力の最大力 は68 Nで, ばねとゴムひもが引く力の合力がこれを越える とおもりが動き出すと考えられる。 考面 【実験I ゴムひも Nを の内 ップ な間 図2 【実験 80 ば 70 B 60 引 50 カ 40 N 30 20 10 ゴムひもの自然の長さは何cm か。 四捨五入して, 整数 で答えよ。 0 0 4 6 8 2 ばねののび (cm} (10 12 1 へ で答えよ。 一 次に,ばねとゴムひものつなぎ方を変えて,ばねばかりをあ る力で引くと,図3のように, おもりは壁から 50 cmのと ころに静止していた。 図3 50 cm ばね ばねばかり ○0000 0 ゴムひも 図3の状態からばねばかりを右に動かすと, おもりが動き出した。このときばねは何 cmのび ていたか。四捨五入して, 整数で答えよ。 図3の状態からばねばかりを左に動かすと, おもりが動き出した。このときばねば何Cmv ていたか。四捨五入して, 小数第一位まで答えよ。

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物理 高校生

(3)の問題で、解説の最後の=R+(μ'dcosθ)まではたどり着いたのですが最後dを代入してからどのようにしたら答えになるのかが分かりません。

187.仕事と運動エネルギー ●質量2.0kg の物体が, なめらかな水平面のx軸上の原点Oを速さ 3.0m/s で通過 した瞬間から, 速度の方向を含む鉛直面内で一定の角日だ F(N) F Oト 10m け上向きに力F[N] を加えた。カFの大きさは移動ととも に右のグラフのように変化する。また, cos0=0.80 とす 8.0 る。 2.0 (1) カFが物体にした仕事Wは何Jか。 (2) 物体が x=D10m の点を通過する瞬間の速さひは何m/s 10 x [m) 100 か。 こ 代 108.保存力以外の力の仕事 ● 半径尺の円 弧状のなめらかな曲面ABがある。円弧の上 端Aと円弧の中心0の高さは等しく, 円弧の最 下点Bと0を通る線は鉛直である。その右側に HT はなめらかな水平面 BC と傾角0のあらい斜面 CD がある。いま, 円弧の上端Aから質 量mの小物体を静かにはなしたら,円弧にそってすべり降り,さらに斜面 CD にそって のほり始めたが,点Cからある距離を進んだ点Xで速度がいったん0になった。その直 後に逆もどりをして, 円弧面のある高さの点Yに達したところで再び速度が0になった。 小物体と斜面との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。 (1)小物体が最初に円弧の最下点Bを通過するときの速さかはいくらか。 (2) CX 間の距離dはいくらか。 (3) 小物体が逆もどりをして円弧面をのぼったときの最高点Yの高さHは,点Bを基準 にしていくらか。 R A X D B メ 末 ( 大のびの (東京電機大 改] > 105 ヒント 107. カFの分力 Fcos0のみが仕事をする。(F-x 図の面積)×cos0 が, Fのした仕事となる。 108.動摩擦力は, 斜面の上り, 下りともに物体に対して負の仕事をする。

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