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物理 高校生

(3)がなぜcos120°になるのでしょうか cos30°ではダメなのですか?

基本例題15 図のような, 水平となす角が30°のなめらかな斜面 AC がある。 質量 40kgの物体を斜面上でゆっくりと大 AからCまで引き上げた。 重力加速度の大きさを 9.8 m/s2 として,次の各問に答えよ。 (1) 物体を引き上げる力Fの大きさは何Nか。 (2) 力Fがした仕事は何Jか。 (3) 物体にはたらく重力がした仕事は何Jか。 指針 (1) 「ゆっくりと引き上げた」とは, 力がつりあったままの状態で, 物体を引き上げ たことを意味する。 斜面に平行な方向の力のつ りあいの式を立て, F の大きさを求める。 (2)(3) W=Fscose を用いる。 解説 (1) 物体にはたらく力は、図のよ うになる。 斜面に平行な方向の力のつりあいか ら、 F=mgsin30° =40×9.8× 仕事 1 2 = 1.96×102N 2.0×10² N N mgsin30° 130° mg mgcos30° 30° 5. 力学的エネルギー 65 A 130° 10m |基本問題 131 =-1.96×10°J C B (2) 物体は,力Fの向きに10m移動しているの で、仕事Wは, W=(1.96×102) ×10=1.96×10°J 2.0×10'J (3) 重力物体が移動する向きとのなす角は 120°である。 重力がする仕事 W' は, W'=(40×9.8) ×10×cos120° -2.0×10°J 別解 (3) 重力は保存力であり, その仕 事は,重力による位置エネルギーの差から求め られる。 点Aを高さの基準とすると,点Cの高 さは10sin30°=5.0mであり, 仕事 W' は, W'=0-mgh=0-40×9.8×5.0 =-1.96×10 J 2.0×10°J 第Ⅱ章 エネルギー

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理科 中学生

(4)の求め方を教えてください🙇🏻‍♀️ 答えは200gです

⑤ 先生の指示にしたがって, 【選択A】 【選択B】 【選択C】 【選択D】 の中から2つ選んで,各 www www 問いに答えなさい。 【選択A】 仕事について調べるため、質量400gの物体Aを使って、次の実験 1~3を行った。 表6は, そのときの結果であり、一部省略してある。 ただし、質量100gの物体にはたらく重力を1Nと まさつ し、摩擦力、糸の質量やのびは考えないものとする。 【実験1】 【実験2】 【実験3】 図19のように、ばねばかりを用いて物体Aを床から30cmの高さまで持ち上げ, そのときの物体Aを引き上げた力の大きさと距離を測定した。 図20のように、斜面に物体Aを置き床から30cmの高さまで持ち上げ, その ときの物体Aを引き上げた力の大きさと距離を測定した。 図21のように, 滑車を使い物体Aを床から30cmの高さまで持ち上げ、そのと きの物体Aを引き上げた力の大きさと距離を測定した。 mm 図19 物体 AN 30cm B点 54N 表6 ばねばかり 60cm 物体A 引き上げた力の大きさ 〔N〕 引き上げた距離 [cm] 30cm 図20 4NX03-1.2 x X²06 = (₁2 実験 1 4 30 滑車 191 実験 2 X2 60 物体 A 図21 実験3 3 60 13N 30cm t 14N (1) 図19で,B点は,糸が物体Aを引く力がはたらく点である。このB点を何というか。 漢字で答えなさい。 力点:力を加える点 ww (2) 図19で物体Aを30cm持ち上げたときの手がした仕事の大きさはいくらか。 単位をつ けて答えなさい。 4NXQ3 (3) 表6でXに当てはまる力の大きさは何Nか答えなさい。 4④図21で、滑車の質量は何gか。 表6をもとに、答えなさい。 (5) 一般に,滑車や斜面、てこなどの道具を使って物体をある高さまで引き上げるとき、直 接引き上げるときよりも力は小さくなる。しかし、力の向きに物体を動かす距離は長くな るので、物体を引き上げるためにする仕事の大きさは変わらない。 このことを何というか、 答えなさい。

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