では、実際に入試問題を解いてみましょう。
2020
大問1:力学:力学的エネルギー保存則、衝突と運動量保存則、単振動、放物運動
問1
(1)基本 力学的エネルギー保存則の式変形だけです。
(2)基本 運動量保存則に(1)で求めた速さを代入するだけです。
(3)基本 力学的エネルギー保存則から、バネの弾性エネルギーの式変形だけです。
問2
(4)基本 B点が単振動の中心だとわかれば、単振動の1/4周期ということで簡単に求められます。
(5)基本 (1)で求めたvを用いて運動量保存則です。
(6)基本 またまた力学的エネルギー保存則に(5)で求めたvを用いて変形するだけです。
(7)基本 反発係数の定義に、(1)(5)で求めたvを用いて式変形です。
(8)基本 またまたまた力学的エネルギー保存則です。(1)で求めたvを用います。 (9)基本 弾性衝突なので、(7)で求めたe=1から式変形です。
問3
(10)基本 速さをb倍とでも適当において、力学的エネルギー保存則です。
(11)基本 (9)の式に代入して変形するだけです。
(12)基本 (1)で求めたVを用いて、鉛直成分に分解して等加速度運動の公式という、よくあるパターンです。
(13)標準 最高点までと最高点からDまでの時間をそれぞれ求めて、水平方向の速さ×時間の和というシンプルな問題ですが、(12)で最高点の高さがきれいに2hになっているので、最高点からDまの時間を、最高点までの時間×2としてしまった受験生が若干名いるかもしれません。(笑)
