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理科 中学生

この問題の問3の(1)の答えがアになるのですが求め方が分かりません。教えてください!

第4問 次のI. IⅡの問いに答えよ。 図1のように長さLが 100cm のふりこを用いて, おもりを糸がたるまないように振れ幅X が 20cm となるA点までもち上げ, 静かに手を離した。 その後おもりは,最下点Bをとおり, 反対側のD点までふれた。ただし, 糸のまさつや空気の抵抗は考えないものとする。 間1 運動エネルギーが最大になるのは, お もりがどの位置にあるときか。 A~Dの 中から最も適当なものを選び, 記号で答 えよ。 L D 問2 位置エネルギーが最小になるのは, お もりがどの位置にあるときか。 A~D の 中から最も適当なものを選び, 記号で答 えよ。 B X 図1 次に,同じおもりを使い, ふりこの長さが 50cm, 100cm, 150cm の3つのふりこを作った。 これをふりこa, ふりこb, ふりこcとする。それぞれのふりこのおもりを糸がたるまないよ うに振れ幅が 20cm となるまでもち上げ, 静かに手を離した。 それぞれのふりこのおもりは, 手を離した後,最下点をとおって上昇し, 最高点に達した。 (3)について最も適当なものを, 問3 ふりこa, b, cが振れているとき, 次の(1) 下の選択肢ア~スよりそれぞれ選び, 記号で答えよ。 (1) 運動エネルギーの最大値。 (2) おもりの最高点から 1cm低い位置での運動エネルギーの大きさ。 (3) おもりが1往復する時間。 選択肢 ア.a>b>c オ.c>a>b ケ.c>a=b ス.a=b=c イ, a>c>6 カ,c>b>a ウ.b>a>c キ、a>b=c エ,b>c>a ク.b>a=c コ, a=b>c サ, a=c>b シ、b=c>a

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物理 高校生

(2)でB地点の力学的エネルギーは運動エネルギーだけの力ということですか?弾性力による位置エネルギーは働いていないのですか? よろしくお願いします🙏

M+m 基本例題 24 保存力以外の力の仕事 ト105 点Aを境に左側がなめらかで右側があ らい水平面がある。点Aより左側のなめ らかな水平面上で,ばね定数 100N/m の ばねの一端を固定し,他端に質量 1.0kg の物体を置く。ばねを 0.70mだけ縮めて手をはなすと, 物体はばねが自然の長さ になった位置でばねから離れた。重力加速度の大きさを9.8m/s°とする。 (1)物体がばねから離れるときの速さひは何 m/s か。 物体はばねから離れた後右に進み,点Aを通過して点Bで停止した。 (2) 物体とあらい面との間の動摩擦係数が0.50 のとき, AB間の距離Zは何mか。 -0.70m- Poo00 B 一自然の長さ一 あらい水平面 指針(1) 弾性力(保存力)による運動では力学的エネルギーは保存される。 (2) 力学的エネルギーの変化=D動摩擦力がした仕事(W=-Fx) 解答(1) 最初に物体のもつ弾性力カによる位置エ ゆえに ひ=V100×0.70°=7.0m/s (2)動摩擦力が物体にした仕事は W=-0.50×1.0×9.8×7=-4.9Z[J] 物体の力学的エネルギーの変化=Dw より ネルギーは ひ=+×100×0.70°J ばねから離れた後に物体のもつ運動エ 1 ネルギーは K=→×1.0× 2 ぴ] ラ×1.0×0°--×1.0×7.0°=-4.9z 力学的エネルギー保存則より ゆえに 1=。 2×4.9 7.0° -=5.0m 0+-×100×0.70°= × 2

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理科 中学生

(4)の問題です。 位置エネルギーは高いところにいると大きく、 運動エネルギーは位置エネルギーから変換されてだんだん大きくなり、 力学的エネルギー(位置エネルギー+運動エネルギー) は一定。 なのになぜ答えは運動エネルギーはイ、力学的エネルギーはウではないのですか? ... 続きを読む

物体のもつエネルギーと仕事について調べるために,次の実験 1,2を行った。(1)~(5)に答えなさい。ただ。 (奈良 100 gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとする。 [実験1] レールを用いて水平な台となめらかにつながる斜面をつ ものさし くり,レールが水平な台に接する部分のレールの上面を基準面とす る図1のような装置をつくった。質量20gの小球を,基準面から の高さが5cmになるレール上に置き,静かに手を離して,図2の ように置かれた木片に小球を衝突させたところ,木片は,水平な台 に接した状態で移動し,やがて静止した。このときの木片の移動距 離を測定した。この操作を,小球を置く高さをかえてくり返し行っ た。表はその結果をまとめたものである。 ー小球 木片 ものさし 木片 基準面 レール 図1 水平な台 図2 小球を置いた高さ [cm] 木片の移動距離[cm] 5 10 15 20 2.0|4.0|6.08.0 1oy 【実験2] 図3のように,定滑車と動滑車を組み合わせた装置を用いて,質量1kgの物体を 一定の速さでゆっくりと20cm引き上げた。このとき,ばねばかりは常に2.5Nの値を示し、 ひもを引いた距離は80cmであった。ただし,ばねばかりや滑車など物体以外の道具の質量, ひもの伸び縮みはないものとし, ひもと滑車の間にはまさつ力がはたらかないものとする。 (1) 実験1の操作を行い,木片の移動距離が7.0cmのとき,小球を置いた高さは何cmであった と考えられるか。その値を書け。 (2) 実験1で, 斜面上の小球にはたらく重力を, 斜面に平行な方向と斜面に垂直な方向に分解し, それぞれの分力を解答欄の図に矢印で表せ。なお,分力を矢印で表すために用いた線は消さず に残しておくこと。 3) 実験2で, 物体を引き上げた仕事の量はいくらか。 また, その単位も書け。 4) 実験2で, 物体を引き上げる間に, 物体のもつ運動エネルギーの大きさと力学的エネルギーの大きさはどう なるか。次のア~ウのうちから, 適切なものをそれぞれ1つずつ選び,その記号を書け。 ア だんだん大きくなる。 5) ジェットコースターは, 車体が引き上げられる仕事によってエネルギーを得て,下り始めるときには 同じ 高さまで上がることができるエネルギーをもっている。しかし, 実際にはその高さまで上がることはできない。 20cm 図3 イ だんだん小さくなる。 ウ一定のまま変わらない。 その理由を「エネルギー」の語を用いて簡潔に書け。 物体 定滑車

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理科 中学生

( 3)の解説をおねがい致します! 答えはウです。

小球の運動について調べるため、次の実験1,2を行った。これについて, 後の問いに答 えなさい。ただし,小球にはたらく摩擦、空気の抵抗はなく,レールの斜面と水平面はなめ らかにつながっているものとする。 17 図1 レールX [実験1] 図1のように,レールX上のP点か ら小球を静かにはなし,小球が斜面を下り, A点を通り水平面上のG点に到達するまでの 時間を測定したところ,1.8秒であった。 【実験2] 図2のように,レールYで,実験1 で用いた小球をP点から静かにはなし,G点 に到達するまでの時間を測定したところ, 1.5秒であった。ただし,レールXとレールYにおいて, A点からG点は, P点からの水 平距離が等しく, A点,B点,F点,G点の基準面からの高さは等しい。 (1) 実験1で,小球が斜面上と水平面上 h [cm) B 基準面 図2 P レールY h [cm) A B F 基準面 E 斜面上を運動しているとき 水平面上を運動しているとき を運動しているとき,小球の進行方向 |ア にはたらく力について,正しく述べて 力は一定の大きさである 力は一定の大きさである イ 力は一定の大きさである 力ははたらいていない いる文の組み合わせはどれか。ア~エ ウ 力はしだいに大きくなる 力は一定の大きさである 力はしだいに大きくなる 力ははたらいていない から一つ選びなさい。(4点)[ (2) 実験1,2で, レールXとレールY上のP点から斜面を下り, G点を通過する小球の速 さと時間の関係を模式的に表したグラフとして, 最も適切なものを次のア~オからそれぞ れ一つずつ選びなさい。 (各3点)レールX[ レールY[ エ ァ ゥー ェ イ オ 時間 時間 000時間 時間 時間 (3) 実験1,2で, レールX, YのG点上の,小球のもつ力学的エネルギーの大きさを比べ るとどのようになるか。 ア~ウから最も適切なものを一つ選びなさい。(3点)[ ア 実験1の方が大きい島イ 実験2の方が大きい (4) レールY上を移動する小球が, レールX上を移動する小球よりも, G点に早く達した理 由について述べた次の文の( ① ), ( ② )に適切な語を入れなさい。 ウ 変わらない (各3点)O[ ] の[ C点からE点までの速さに着目すると, 基準面からの高さがレールYの方が低いので, ( 0 )エネルギーが( ② )エネルギーに移り変わり, 速くなったためである。 (5) レールYで, P点の高さを変えて実験を行い, C点からE点を移動している小球の運動 を0.2秒間隔で発光するストロボスコープを使って撮影し 図31cm た。図3は,C点から小球までの距離をものさしではかり, 図に書き入れたものである。図3に示した小球の速さは何m/sか。(3点)[ (6)(5)において, C点からE点の間を移動しているときの小球の運動を何というか。 15cm 29cm C TT 0 TT E 20 10 30(cm m/s] (3点)[ ロ 型れ

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