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【センター2018 物理】第１問　解答・解説

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軽いつる巻きばねの一端を地面につけ, 他端に質量Mの板をつけて,その上に質量mのおもりをのせたら,ばねが xo だけ縮んだ位置O(板の下面)でつりあった。この位置からさらに2xoだけ押し縮めてはなすと, ばねが伸び, ある位置でおもりは板から離れた。 0を原点, 鉛直上向きにx軸をとる。重力加速度の大きさをgとする。
(1) 板が座標xの点を通る瞬間の加速度a,および, 板とおもりが及ぼしあう力の大きさNを求めよ。
(2) おもりが板から離れるときの位置x1と,おもりの速さを求めよ。
(3) 運動を始めてから,おもりが板から離れるまでの時間t1を求めよ。

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動画内の図のような滑らかな水平面上で、質量$m$の小球をばね定数$k$の軽いばねに取り付ける。
ばねを自然長の位置$O$から$L$だけ縮ませて、小球を静かに放す。
重力加速度の大きさを$g$とする。次の問いに答えよ。
（1）
小球が点$O$まで移動したとき、小球にはたらく弾性力のする仕事と、重力のする仕事をそれぞれ求めよ。

（2）
点$O$での小球の速さを求めよ。

（3）
$OB=\displaystyle \frac{L}{2}$となる点$B$での小球の速さを求めよ。

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【物理】物理勉強法紹介動画です

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光電効果の実験で、光電管の陰極に振動数νの光をあて、光電流が0になるときの陰極に対する陽極の電位－VMを測定すると、図の関係が得られた。光電子は振動数がν０をこえたときにだけ飛び出す。電気素量をeとする。
（1） 振動数がν１の光をあてたとき、飛び出す光電子の運動エネルギーの最大値をV１を用いて表せ。
（2） プランク定数をｈとして、仕事関数Wをｈ，ν０を用いて表せ。
（3） プランク定数ｈを，ν０,ν1,V１,eを用いて表せ