【物理】共通テスト2023 第3問を解説してみた - 質問解決D.B.(データベース)

【物理】共通テスト2023 第3問を解説してみた

問題文全文(内容文):
2023年共通テスト第3問を徹底解説!
チャプター:

00:06 問1 解説開始!
06:12 問2 解説開始!
14:54 問3 解説開始!
19:39 問4 解説開始!
24:24 問5 解説開始!

単元: #物理#大学入試過去問(物理)#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
2023年共通テスト第3問を徹底解説!
投稿日:2023.01.16

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図のように、長さL、質量Mの一様な太さの棒を粗い水平面上に置き、棒の一端に、質量mのおもりをつけた軽い糸をつないで、糸を定滑車にかけた。このとき,棒と水平面のなす角、糸と鉛直線のなす角が、ともにθとなって静止した。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
(1) 点Aを回転軸として、棒にはたらく力のモーメントのつりあいの式を示せ。
(2) おもりの質量mを、M、θを用いて表せ。
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密度$ρ_0$の水に、密度$ρ(ρ\lt ρ_0)$の物質でできた一辺Lの立方体を指で押し、全体を水中に沈めて静止させた。重力加速度の大きさを$g$として、次の各問に答えよ。
(1) 立方体の重さはいくらか。
(2) 立方体が受ける浮力の大きさははいくらか。
(3) 立方体を押す指を離した直後の、立方体の加速度を求めよ。
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図のように、長さL、重さWの一様な太さの棒の一端を壁にちょうつがいで固定し、他端に糸をつけて、棒が水平と30°の角度となるように、糸を水平にして壁に固定した。
(1) 棒が受ける重力W、糸の張力T、ちょうつがいから受ける力の水平成分N、鉛直成分Fを図中に示せ。
(2) 棒が受ける力の水平方向と鉛直方向のつりあいの式、およびちょうつがいを回転の中心とした力のモーメントのつりあいの式を示せ。
(3) T、N、Fの大きさを、Wを用いてそれぞれ求めよ。
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