【物理】力学:2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ニ)を2通りの解法で! - 質問解決D.B.(データベース)

【物理】力学:2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1(ニ)を2通りの解法で!

問題文全文(内容文):
「物理:力学 2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1」
は今回で終了となります。(全4本)
イ→ロ→ハ→ニ、の順で見てもらえると嬉しいです!
図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(二) 小物体が点Cを通過してから台に対して静止するまでの間に, 小物体の移動した距離は, 水平面DE上から見て点Dよりどのくらいの距離にあるか, μ , v , g を用いて表せ。
チャプター:

0:00 オープニング
0:06 問題文
0:13 解説開始!
1:34 ①「等加速度直線運動」で解く!
3:15 ②「力エネと仕事」で解く!
5:52 「距離」を求めるときのまとめ

単元: #物理#力学#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):
「物理:力学 2010年度芝浦工業大学 B日程 大問1」
は今回で終了となります。(全4本)
イ→ロ→ハ→ニ、の順で見てもらえると嬉しいです!
図のように, 斜面AB, 水平面BC,鉛直面CD, 水平面DE がある。斜面ABと水平面BCはなめらかにつながっている。水平面DE上には, 鉛直面CDと同じ高さを持つ十分に長い台が置いてあり, 台はDE上を動くことができる。 台は鉛直面CDに接して置かれ, 台の上面は水平面BCと滑らかに接続している。台の上面と小物体の間にのみ摩擦があり,その動摩擦係数を μ とする。台の上面以外の平面および斜面ABはなめらかであり,それらの面とそれぞれ, 台, 小物体との間に摩擦はない。台, 小物体の質量をいずれも m , 重力加速度の大きさを g とする。小物体および台の運動に対する空気抵抗は無視できるものとする。以下の設問の解答を解答欄の所定の位置に記入せよ。ただし, 導出過程は示さなくてよい。
(二) 小物体が点Cを通過してから台に対して静止するまでの間に, 小物体の移動した距離は, 水平面DE上から見て点Dよりどのくらいの距離にあるか, μ , v , g を用いて表せ。
投稿日:2021.05.02

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粗い水平な台の上を、質量10kgの物体が初速度20m/sで右向きにすべり始め、5.0s後に静止した。重力加速度の大きさを9.8、この間の運動は等加速度直線運動であったとする。
(1) 物体が運動している間の加速度を求めよ。
(2) すべり始めてから静止するまでに、物体がすべった距離は何mか。
(3) 物体にはたらいた動摩擦力の大きさと、物体と台との間の動摩擦係数を求めよ。
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水圧は水面からの深さによって変化する。
水深$1.0\,\rm{m}$の場所の水圧と、水深$2.0\,\rm{m}$の場所の水圧を比べた場合、水圧は$9.8\times10^{[1]}\,\rm{Pa}$だけ異なる。
ただし、水の密度を$1.0\times10^3\,\rm{kg/m^3}$,重力加速度の大きさを$9.8\,\rm{m/s^2}$とする。
また、$1\,{\rm{Pa}}=1\,\rm{N/m^2}$である。
[1]に入るものを選べ。

①1
②2
③3
④4
⑤5


円柱状の金属導線を流れる電流の大きさは導線の断面を単位時間に通過する自由電子の電気量の大きさである。
動画内図は、断面積$S$の導線の一部分であり、自由電子がすべて同じ速さ$u$で同じ向きに進んでいる様子をも指摘に表している。
同様に動画内表の図のA~Fは、導線の断面積が$2S,\displaystyle \frac{S}{2}$の2通り、自由電子の速さが$2u,u,\displaystyle \frac{u}{2}$の3通りからなる6通りの組み合わせを示している。
図と表の図の導線内の単位体積あたりの自由電子の個数がすべて同じであるとして、電流の大きさが図と同じなるものの組み合わせを、①~⑤のうちから一つ選べ。

①AとF
②BとE
③CとD
④すべて
⑤なし


図は、$x$軸上を正の向きに速度$2\,\rm{cm/s}$で進むパルス波の変異$y$を表している。
$x=10\,\rm{cm}$の位置で、パルス波は固定端反射する。
このパルス波の図の状態から5s後の波形として最も適当なものを動画内の①~④のうちから一つ選べ。



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