2024年04月01日

高校物理「力学」2024年共通テスト物理基礎第2問より問5

高校物理「力学」2024年共通テスト物理基礎第2問より問5

◆問題

第2問

AさんとBさんが浮力に関する探求活動を行っている。後の問い(問1〜5)に答えよ。

Aさん:ばねはかりを買ったので、ジャガイモで浮力の実験をしてみよう。
Bさん:ジャガイモは水に沈むので、水より密度は大きいはずだね。
Aさん:密度と浮力の関係を確認しておこう。

問1 密度2.0×103kg/m3,質量1.0kgの物体が水中に完全に沈んでいるとき、物体にはたらく浮力の大きさはいくらか。最も適当なものを、次の@〜Eのうちから一つ選べ。ただし、水の密度を1.0×103kg/m3,重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。[ 5 ]

Aさん:糸でジャガイモをばねはかりにつるし、水を入れた計量カップに徐々に沈めてみよう。
Bさん:ジャガイモの下端Pの水面からの深さと、ばねはかりの値から、浮力の変化がわかるんじゃないかな?
Aさん:そうだね。Pが水面より上にあるときは深さを負の値とすればいいね。せっかくなので計量カップの下にキッチンはかりを置いて実験してみようよ。

図1のようにAさんとBさんの二人は、水を入れた計量カップとジャガイモを用いて実験を行った。


図1

AさんとBさんは、結果を図2の二つのグラフにまとめて議論している。

問2 次の会話文の空欄[ア]・[イ]には、それぞれ直後の{ }内の数式および値のいずれか一つが入る。入れる数式および値を示す記号の組合せとして最も適当なものを、後の@〜Hのうちから一つ選べ。ただし、糸の質量と体積は無視できるものとする。[ 6 ]

Aさん:ジャガイモが計量カップの底についていないとき、ジャガイモにはたらく力について考えてみよう。
Bさん:ジャガイモにはたらく力は浮力と重力と糸の張力だね。
Aさん:浮力の大きさをF,重力の大きさをW,張力の大きさをTとすると、[ア]{(a) F=T+W  (b) F=T−W  (c) F=W−T}の関係があるね。
Bさん:図2の上のグラフから読み取るとジャガイモ全体が水に沈んだときの浮力の大きさは約[イ]{(d) 0.1  (e) 1.0  (f) 1.1}Nだね。



Aさん:図2の二つのグラフでは、キッチンはかりの値が大きくなるとばねはかりの値は小さくなるね。
Bさん:その関係をグラフで表してみよう。

問3 ばねはかりの値とキッチンはかりの値の関係を表すグラフとして最も適当なものを、次の@〜Eのうちから一つ選べ。[ 7 ]



Aさん:図2の上のグラフを見ると、ジャガイモを水に沈めていく間は、ばねはかりの値の変化が直線的ではなく曲線になっているけど、なぜかな?
Bさん:横軸の目盛りが0〜5cmあたりのところだね。ジャガイモの形が関係しているのかもしれないね。
Aさん:ジャガイモの代わりに、いろいろな形の物体で確かめてみればわかるね。

問4 水より密度の大きい一様な材質でできたある形の物体をつるして、図1と同じような実験をした。すると、ばねはかりの値と点Pの水面からの深さとの関係を表すグラフが、次の図3のようになった。このとき、その物体とつるし方として最も適当なものを、後の@〜Cのうちから一つ選べ。[ 8 ]

図3&問4


問5 次の会話文中の空欄[ウ]・[エ]にはそれぞれ直後の{ }内の語句のいずれか一つが入る。入れる語句を示す記号の組合せとして最も適当なものを、後の@〜Hのうちから一つ選べ。[ 9 ]

Aさん:ジャガイモが計量カップの底について糸が緩んでいるときに、ジャガイモにはたらいている力はどうなっているのかな?
Bさん:ジャガイモにはたらく力は、計量カップの底からはたらく垂直抗力と[ウ]{(a) 重力  (b) 重力と浮力  (c) 重力と張力}だね。
Aさん:そうすると、ジャガイモに計量カップの底からはたらく垂直抗力は、水がない場合と比べると[エ]{(d) 大きくなる  (e) 同じ大きさだ  (f) 小さくなる}ね。


問5の解答はこのページ下に掲載します。


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◆解答

問5 次の会話文中の空欄[ウ]・[エ]にはそれぞれ直後の{ }内の語句のいずれか一つが入る。入れる語句を示す記号の組合せとして最も適当なものを、後の@〜Hのうちから一つ選べ。[ 9 ]

Aさん:ジャガイモが計量カップの底について糸が緩んでいるときに、ジャガイモにはたらいている力はどうなっているのかな?
Bさん:ジャガイモにはたらく力は、計量カップの底からはたらく垂直抗力と[ウ]{(a) 重力  (b) 重力と浮力  (c) 重力と張力}だね。
Aさん:そうすると、ジャガイモに計量カップの底からはたらく垂直抗力は、水がない場合と比べると[エ]{(d) 大きくなる  (e) 同じ大きさだ  (f) 小さくなる}ね。


「ジャガイモが計量カップの下の底について糸が緩んでいる」ということは、糸はジャガイモを引っ張っていない。つまり、「糸の張力はゼロ」を意味します。
まず、地球上の物体は重力を受けていて、水中にある物体は浮力も受けます。そしてここでは底について糸が緩んでいるので、計量カップの底から垂直抗力も受けています。
つまり、「[ウ]=(b)重力と浮力」ですね。

水がない場合は、鉛直上向きの力は垂直抗力だけです。
水があるときは、鉛直上向きの力は垂直抗力と浮力です。
どちらの場合も、鉛直下向きの重力とつり合う力になるので、水がない場合と比べて、水があるときの垂直抗力は「[エ](f)小さくなる」ですね!


この問題の最初に戻る→問1浮力の大きさの計算


◆関連項目
浮力
力〜エネルギー


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本日配信のメルマガ。2024年共通テスト英語第4問 問2まで

本日配信のメルマガでは、2024年大学入学共通テスト英語第4問の問2までを解説します。


【高校英語】共通テストの英文解釈
http://www.mag2.com/m/0001641009.html


■ 問題

2024年大学入学共通テストより

第4問

Your college English club's room has several problems and you want to
redesign it. Based on the following article and the results of a
questionnaire given to members, you make a handout for a group discussion.

┌────────────────────────────────────┐
|          [What Makes a Good Classroom?]           |
|      Diana Bashworth, writer at Trends in Education       |
|                                    |
| As many schools work to improve their classrooms, it is important to |
|have some ideas for making design decisions. SIN, which stands for   |
|Stimulation, Individualization, and Naturalness, is a framework that  |
|might be helpful to consider when designing classrooms.         |
| The first, Stimulation, has two aspects: color and complexity. This  |
|has to do with the ceiling, floor, walls, and interior furnishings. For |
|example, a classroom that lacks colors might be uninteresting. On the  |
|other hand, a classroom should not be too colorful. A bright color could|
|be used on one wall, on the floor, window coverings, or furniture. In  |
|addition, it can be visually distracting to have too many things    |
|displayed on walls. It is suggested that 20 to 30 percent of wall space |
|remain free.                              |
| The next item in the framework is Individualization, which includes  |
|two considerations: ownership and flexibility. Ownership refers to   |
|whether the classroom feels personalized. Examples of this include   |
|having chairs and desks that are suitable for student sizes and ages,  |
|and providing storage space and areas for displaying student works or  |
|projects. Flexibility is about having a classroom that allows for    |
|different kinds of activities.                     |
| Naturalness relates to the quality and quantity of light, both natural|
|and artificial, and the temperature of the classroom. Too much natural |
|light may make screens and boards difficult to see; students may have  |
|difficulty reading or writing if there is a lack of light. In addition, |
|hot summer classrooms do not promote effective study. Schools should  |
|install systems allowing for the adjustment of both light and      |
|temperature.                              |
| While Naturalness is more familiar to us, and therefore often     |
|considered the priority, the other components are equally important.  |
|Hopefully, these ideas can guide your project to a successful end.   |
└────────────────────────────────────┘

┌────────────────────────────────────┐
|          [Results of the Questionnaire]           |
|                                    |
|[Q1: Choose any items that match your use of the English club's room.] |
|┌───────────────────―──────────────┐|
||                     Number of club members = 38||
||    Chatting in English |■4                  ||
||   Chatting in Japanese |■■■■■■■■30           ||
||Checking out English books |■■8                 ||
||  Doing English homework |■■■10                ||
|| Playing smartphone games |■■■■■18              ||
||         Sleeping |■■■■■■■■■32          ||
||           Other |■■■12                ||
|└──────────────────────────────────┘|
|                                    |
|[Q2: What do you think about the current English club's room?]     |
|Main comments:                             |
|Student 1(S1): I can't see the projector screen and whiteboard well on a|
| sunny day. Also, there's no way to control the temperature.      |
|S2: By the windows, the sunlight makes it hard to read. The other side |
| of the room doesn't get enough light. Also, the books are disorganized|
| and the walls are covered with posters. It makes me feel uncomfortable.|
|S3: The chairs don't really fit me and the desks are hard to move when |
| we work in small groups. Also, lots of members speak Japanese, even  |
| though it's an English club.                     |
|S4: The pictures of foreign countries on the walls make me want to speak|
| English. Everyone likes the sofas――they are so comfortable that we |
| often use the room for sleeping!                   |
|S5: The room is so far away, so I hardly ever go there! Aren't there  |
| other rooms available?                        |
|S6: There's so much gray in the room. I don't like it. But it's good  |
| that there are plenty of everyday English phrases on the walls!    |
└────────────────────────────────────┘

Your discussion handout:
┌────────────────────────────────────┐
|           [Room Improvement Project]            |
|                                    |
|[■ SIN Framework]                           |
|− What it is: [ 24 ]                          |
|− SIN = Stimulation, Individualization, Naturalness          |
|                                    |
|[■ Design Recommendations Based on SIN and Questionnaire Results]   |
|− Stimulation:                             |
|  Cover the floor with a colorful rug and [ 25 ].           |
|                                    |
|− Individualization:                          |
|  Replace room furniture.                       |
|  (tables with wheels → easy to move around)             |
|                                    |
|− Naturalness:                             |
|  [ 26 ]                                |
|  A.Install blinds on windows.                    |
|  B.Make temperature control possible.                |
|  C.Move projector screen away from windows.             |
|  D.Place sofas near walls.                     |
|  E.Put floor lamp in darker corner.                 |
|                                    |
|[■ Other Issues to Discuss]                      |
|− The majority of members [ 27 ] the room as [ 28 ]'s comment     |
| mentioned. How can we solve this?                   |
|− Based on both the graph and [ 29 ]'s comment, should we set a    |
| language rule in the room to motivate members to speak English more? |
|− S5 doesn't like the location, but we can't change the room, so let's |
| think about how to encourage members to visit more often.       |
└────────────────────────────────────┘

問1 Choose the best option for [ 24 ].
{1} A guide to show which colors are appropriate to use in classrooms
{2} A method to prioritize the needs of students and teachers in classrooms
{3} A model to follow when planning classroom environments
{4} A system to understand how classrooms influence students' performance

問2 Choose the best option for [ 25 ].
{1} move the screen to a better place
{2} paint each wall a different color
{3} put books on shelves
{4} reduce displayed items


つづく


※一部の図や記号は省略または類似のものに変更、マーク部分の□や下線部は[ ]、
マル1は{1}で表記しています。

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■ 問いの内容と解説

問1 Choose the best option / for [ 24 ].
最適な選択肢を選びなさい / [ 24 ]に

資料の冒頭

[■ SIN Framework]
− What it is: [ 24 ]
− SIN = Stimulation, Individualization, Naturalness

この部分ですね。SIN Frameworkとは何か?を選びます。

{1} A guide / to show / which colors are appropriate to use / in classrooms
ガイド / 見せるための / どの色を使うのが適切かを / 教室で
→色についての言及はありましたが、SINはそれだけではありません。

{2} A method / to priotize / the needs / of students and teachers
/ in classrooms


(以下略)


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高校数学「命題と集合」背理法

高校数学「命題と集合」背理法

★背理法(reductio ad absurdum)

ある命題が偽だと仮定すると矛盾が生じることを示し、その命題が真であることを証明する方法。


例えば「√2が無理数であることを背理法を使って証明せよ」という問題は、背理法の代表的な問題ですね。
詳しくは別記事に掲載しますが、基本的な方針としては、

√2が有理数であると仮定する
→有理数ならば分数で表すことができる
→√2が分数で表せるとすると、矛盾が生じる
→√2は有理数でない
→√2は無理数である

このようになります。


◆関連項目
真偽の判断
命題と集合まとめ


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ラベル:数学
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中学理科「日本の四季」台風に関する問題

中学理科「日本の四季」台風に関する問題

昨日新中学3年生から、台風に関する問題の質問がありました。
このブログでも解答解説してみたいと思います。

◆問題

(1) 台風とは、熱帯低気圧が発達し、ある気象要素が基準を超えるようになったものである。この気象要素は何か。

(2) 温帯低気圧にはともなっているが、熱帯低気圧にはともなっていないものは何か。

(3) 夏から秋にかけて発生した台風は、ある高気圧の縁に沿って進みながら日本に近づく傾向がある。この高気圧は何か。

(4) 台風は中心に向かって強い風が吹き込むため、激しい上昇気流が生じて雲が発達し、強い風雨をもたらす。このときにできる主な雲は何か。


解答・解説はこのページ下


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◆解答

(1) 台風とは、熱帯低気圧が発達し、ある気象要素が基準を超えるようになったものである。この気象要素は何か。
低気圧の範囲内の瞬間最大風速が17.2m/sを超えた熱帯低気圧を台風といいます。
台風かどうかの区別は、「最大風速」による。と覚えておけば良いでしょう。

(2) 温帯低気圧にはともなっているが、熱帯低気圧にはともなっていないものは何か。
温帯低気圧は暖かい空気と冷たい空気によって構成されるので、通常は前線を伴います。
一方、熱帯低気圧は暖かい空気のみで構成されるので、前線は伴いません。
この問題は、この点に注目したものだと思います。つまり解答は「前線」ですね。

(3) 夏から秋にかけて発生した台風は、ある高気圧の縁に沿って進みながら日本に近づく傾向がある。この高気圧は何か。
台風は低気圧なので、高気圧にまっすぐにぶつかったりしません。
日本付近で夏に発達することが多い高気圧は「小笠原気団」ですね。

(4) 台風は中心に向かって強い風が吹き込むため、激しい上昇気流が生じて雲が発達し、強い風雨をもたらす。このときにできる主な雲は何か。
台風に限りませんが、激しい上昇気流が生じた場所にできる雲は「積乱雲」と考えればよいでしょう!


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日本史「55年体制」保守政権の安定@

日本史「55年体制」保守政権の安定@

◆問題

空欄に適語を入れてください。

1960年7月、岸信介内閣にかわった池田勇人内閣は、「寛容と忍耐」をとなえ、「(@)」をスローガンに、高度成長をさらに促進する経済政策を展開した。また、「政経分離」の方針のもと、国交のない中華人民共和国と準政府間貿易(A)の取り決めを結んだ。


解答はこのページ下


用語集ならコレ!→日本史用語集

一問一答もおすすめです!→山川一問一答 日本史


◆解答

@所得倍増、ALT貿易

1960年7月、岸信介内閣にかわった池田勇人内閣は、「寛容と忍耐」をとなえ、「所得倍増」をスローガンに、高度成長をさらに促進する経済政策を展開した。また、「政経分離」の方針のもと、国交のない中華人民共和国と準政府間貿易(LT貿易)の取り決めを結んだ。


前の問題→安保条約の改定A
次の問題→保守政権の安定A


近代・現代まとめ
近世まとめ中世まとめ原始・古代まとめ


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高校英語「We followed him down to a huge, dark cellar.」の和訳

高校英語「We followed him down to a huge, dark cellar.」の和訳

先ほどある高校生から、英文の和訳の質問が来ました。
解答解説をブログ記事で掲載します。


「We followed him down to a huge, dark cellar.」


この英文を和訳します。


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◆解答解説

「We followed him down to a huge, dark cellar.」

ここではfollowは「後からついていく」という意味になります。
「follow him down」と「down」がついているのは、cellarが「地下室」などの意味であり、下に降りていくようなイメージだからです。

そして、「huge, dark cellar」の部分は「hugeでdarkな地下室」と考えると良いと思います。
カンマがあると、その前後を別々のもののように区切って捉えることも多いですが、いくつものことを並べる場合にもカンマを使います。

だから、「私たちは、巨大で薄暗い地下室へ、彼の後をついて降りていった」のような意味になります。


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ラベル:英語
posted by えま at 00:17| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校英語 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

高校英語「What is important is not what I am, but what I was able to do.」の和訳

高校英語「What is important is not what I am, but what I was able to do.」の和訳

先ほどある高校生から、英文の和訳の質問が来ました。
解答解説をブログ記事で掲載します。


「What is important is not what I am, but what I was able to do.」


この英文を和訳します。


↓解答解説はお知らせの下に↓

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◆解答解説

「What is important is not what I am, but what I was able to do.」

この3つのwhatは、全て関係代名詞と考えることができます。
ですが、和訳では「何」と訳した方が良い場合も多いです。

そして、「not A but B」の構文にもなっています。
Aが「what I am」で、Bが「what I was able to do」に相当しますね。
これらをA,Bにそれぞれ代入するようなイメージです。
つまり、

「What is importantは、what I amではなく、what I was able to doである」

という構造です。
全て日本語にすれば、

「重要なことは、自分が何であるかではなく、何ができたかである」

このように訳することができます。


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posted by えま at 00:06| Comment(0) | TrackBack(0) | 高校英語 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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