エネルギー保存則と仕事に関する問題は頻出です.力学的エネルギーが保存される条件を確認しておきましょう.問題文をよく読んで,どの状態間の力学的エネルギーを比べるのか,また,その間にどんな力が仕事をしたのか考えるようにしてください.問題を理解して,状況を整理することが重要です.
共通テストに特徴的な問題として,摩擦力のした仕事を W とおいて,力学的エネルギーの量的な関係を式で表すものがあります.この場合,摩擦力のした仕事 W が負であることに注意して考えるようにしてください.
力学的エネルギーと時間や位置との関係を表すグラフを選択する問題も,これまで多く出題されています.よく分からないときはエネルギー保存則を表す式や,仕事と力学的エネルギーの関係を表す式を書いてから考えるようにしましょう.その方が量的な関係を正確に理解できるので,正解を選択しやすくなります.
この分野のまとめと確認テスト
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エネルギー保存則と仕事に関する問題は分からないというより,考えるべき量に気付かなかったり,問題文をよく読んでいなかったりすることで間違えることが多いと思います.共通テスト模試の間違えた問題を中心に,どこで間違えたか分析してください.
共通テストでは情報処理能力も必要なので,小問1題あたり2〜3分くらいを目安に解いてください.なお,問題のリンク先は大学入試センターです.
2022年度共通テスト本試第2問3・正解:運動量保存則と力学的エネルギー保存則を考える問題.衝撃を吸収するために鉛直方向の力(非保存力)が仕事をしていることを読み取ってください.
2023年度共通テスト本試第1問3・正解:「そりとブロックの間には摩擦力がはたらき」と読み取りましょう.
2023年度共通テスト追試第1問1・正解:仕事の定義を思い出しましょう.なお,仕事(仕事率)は変位(速度)と力の内積であることを知っていると考えやすい問題です.
2024年度共通テスト本試第2問3,4・正解:丁寧に導入されているので,問題文をよく読んで,運動量と力学的エネルギーを混同しないようにしましょう.
2024年度共通テスト追試第2問5・正解:v_Bの式に,大きい値や小さい値を入れて考えるとすぐに分かると思います.すっとびボールというおもちゃで遊んだ経験があると,早く問題を解くことができます.
他に,2021年度本試で出題されています.
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