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水平面上で、ばね定数kのばねの
れている。 ばねの他端に質量mの物体を押し付け.
自然の長さからしの長さだけばねを縮め、静かに
はなすと、物体は、ばねが自然の長さになったとき
にばねからはなれ、点Aを通り過ぎてある位置で静
止した。 図の点Aから左側はなめらかな面であるが、 右側は摩擦係数がμの粗い面で
ある。重力加速度の大きさをgとして、次の各問に答えよ。
A
(1) ばねが自然の長さからxの長さだけ縮んでいる時の, ばねの弾性エネルギーはいくらか。
(2) 物体がばねからはなれ、点Aから左側を運動しているときの速さを求めよ。
(3) 物体が点Aから静止するまでにすべった距離はいくらか。
滑らかな傾斜30" の斜面と滑らかで段差のある水平面がつづいている。 ここで、質量
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m[kg] の小物体を水平面から高さ [m] のP点から静かに離した。 重力加速度の大き
さをg [m/s^²] として次の各問に答えよ。
(1) 小物体が斜面を滑りきるまでに『重力が小物体にした仕事』および『斜面が小物体に
与える垂直抗力がした仕事」 をそれぞれ求めよ。
(2) 小物体が水平面を進むときの速さを求めよ。
の粗い水平面を持つ。 水平面を滑ってきた小物体は台の上面に滑り込むと、 やがて台に
対して静止した。 小物体と台との間の動摩擦係数をμ とする。
図のように段に接するように質量 M [kg] の台が置かれている。 この台は段差と同じ高さ
h[m]
(3) 小物体がまだ台の上を滑っているときについて, 小物体が受ける力と台が受ける力を
それぞれ矢印で図示せよ。
- (4) 小物体が台に対して静止するまでの時間とその時の速さを求めよ。 なお、 解答欄には
考え方の過程や途中式なども記述すること。
(5) 小物体が台に対して静止するまでに摩擦力によって失われた力学的エネルギーの
大きさを求めよ。
m[kg]
小物体
30%
M [kg]
台
