（2）でなんでこのような式になるのかがわからないです🙇🏻‍♀️よろしくお願いします！

(センター試験) 22基 水平面上に置かれたばね [定数 [N/m〕 の軽いばねに 質量m 〔kg〕 の小球Pを押し当 て, ばねを自然長からα 〔m〕 自然長 HOP 30° Ka→ A B だけ縮ませ,静かにPを放した。 水平面は図の点Aより左側は滑らか であるが, 右側はあらく, Pとの間の動摩擦係数はμである。重力加 速度をg 〔m/s2] とする。 つ (1) ばねから離れたPが点Aに達するときの速さを求めよ。 (2) ばねの縮みが1/2a 〔m] であったときの,Pの速さuを求めよ。 (3) はじめにばねを自然長からα 〔m〕 だけ縮ませるのに必要であった 外力の仕事 W を求めよ。 4) 点Aを通り過ぎたPはやがて点Bで静止した。 距離 AB をぃを用 いて求めよ。 5) あらい面が水平から30°傾いた斜面(図の点線) であった場合に,P が達する最高点をCとし, 距離 ACをvを用いて求めよ。 斜面と水 平面はなだらかにつながるものとする。 (大阪工大 + センター試験)

高知大学の過去問です。 画像の問2の答えの出し方が分かりません。 運動量保存則と反発係数の式は立てれましたが、そこから答えにたどりつけません。どうやって解くのでしょうか。 至急教えて頂きたいです。

2023年度 高知大 1 図1に示すような。 滑らかな面 AB, CE を有する台上における物体の運動について考える。 AD 間は水平面, DE 間の形状は鉛直に直径2R[m] を有する半円である。 また, 長さ L[m] の区 BCは粗い面となっている。 はじめに 点Aにばね定数k [N/m)のばねの一端を台に固定し, 他端に質量 M [kg] の物体a を取り付け. ばねが自然長の状態で物体に接するように質量m[kg] の物体b (m <M)を置いた。 物体 a, b の大きさ, ばねの質量 空気抵抗は無視できるものとす る。また物体と物体bの間のはねかえり係数をe. 物体b と面BCの間の動摩擦係数をμ 重力加速度の大きさを〔m/s*〕とする。 このとき,計算過程を含めて、 以下の問いに答えよ。 (70点) 1.図2に示すように物体a を左に押してばねを d[m]だけ縮め、静かに手を離した。この時 物体 b に衝突する直前 (図3)の物体の速さ Vo [m/s] を 求めよ。 2. 物体が物体bに衝突した直後(図4) における それぞれの速さ V [m/s] [m/s] を求めよ。 図1 L 2R A B CD 図2 wwo KI 図3 V₁ www 3. 衝突直後に物体は AB間で単振動を始めた。 その振幅 X (m) を求めよ。 図4 V₁ 01 wwG 問1, ばねの弾性力による位置エネルギーと 運動エネルギーは等しいので Vo' = M d² Vo=dJ [m/s] 問2.物体a,bについて運動量保存則より MV=MV1+mvi 反発係数の式より、 V₁-V evo -evo=サーV1 4. 物体は回転せずに区間 BCを通過した。 区間 BCを通過後(図5)の物体bの速さ102 [m/s] を求 めよ。 図5 5. 物体b は区間DEを面から離れずに通過した (図6)。 このときに,点Eを通過する際の速さ [m/s] が満たすべき条件を示せ。 また、その条 件を満たすの最小値を求めよ。 図6 www 6. 物体bが点Eを通過する瞬間に ばねが最も伸びたとする。 そして 物体 b が水平面 AD 着したときに物体がちょうど1往復した。 そのときのkをR,M を含む形で求めよ。 問1,Vo= d [m/s] 問2、V= M-em d JE m+M (1+e)d M m+M [m/s] [m/s] 問5V3≧JOR [m/s] 12の最小値 [SgR [m/s] 問6,b=gM [N/m]

どうして(1)でたてた運動方程式が床から見たものなのか分かりません。普通の地面にもしBを滑らせたとしたら同じ運動方程式(ma＝-μmg)が経つと思うんですが、今回下のAが動いてるのにどうしておんなじになるのかなんだか納得行かないです(;;)

19 基 なめらかな水平面S, S2 と鉛直面 -S3 からなる段差のある固定台がある。 面 S2 上に,質量Mの直方体Aを面 S3 に接す るように置く。 A の上面はあらく,その高 さは面Sの高さに等しい。 質量mの小物 B vo S1 S3 A S2 体BとAの間の動摩擦係数をμとし, 重力加速度をg とする。いま、 B を初速v で水平面上から, A の上面中央を直進させたところ,A は運動をはじめ,ある時刻 t 以後, 両物体の速さは等しくなった。 BがA上に達した時刻を t=0とする。 時刻 to より以前の時刻 t におけ るBの速さは で,Aの速さは2である。toは3で, そのときの速さは である。 4である。また,BがA上を進んだ距離lは (岡山大)

物理　力学　モーメント この問題でなぜf1=Fとおかなきゃいけないのかがわかりません。動き出す直前のため最大摩擦力のf1=μNじゃないんですか？

33* 質量mの直方体Pが水平な床上に置かれている。 2 辺の長さはんと1で,辺A (紙面に垂直)の中点に水平 d左向きの力を加え, fを増していくとPは転倒しょ うとした。そのときの値を求めよ。 また, P と床 との間の静止摩擦係数μはいくら以上か。 f A h P

高校物理力学です。 3番の答えが③だったんですけど、動摩擦力はθによらず一定ではないのですか？

次の文章を読み, 後の問い ((1)~(3)) に答えよ。 ただし, 空気の抵抗は無視できるものと する。 平らな板と物体の間にはたらく摩擦力について考える。 (1) 図1に示すように, 板の上に物体を置き, 板をゆっくりと傾けていった。 板と水平 面のなす角度 0 が0をこえたとき, 物体は板の上をすべり始めた。 物体と板の間の静 止摩擦係数を表す式として正しいものを,後の①~⑥のうちから1つ選べ。 1 sinc ④in+cosoc 図1 cosc ⑤ sincosoc 平らな板 anc ⑥ cososin Oc (2) 次の文章は,図1で, 0を0から徐々に大きくしていったときに, 物体にはたらく摩 擦力の大きさが変化するようすを述べたものである。 文章中の空欄 2 3 に 入れる語句として最も適当なものを,後の①~⑦ のうちから1つ選べ。ただし,同 じものをくり返し選んでもよい。 100c より小さい間は物体は静止しており,静止摩擦力の大きさは 2 0が 0より大きくなると, 物体は板の上をすべり下りるようになる。 物体がすべり下りて いるときの動摩擦力の大きさは 3 ① 0 に比例する sin 0 に比例する cosO に比例する ④ tan 0 に比例する 1 ⑤ (sino-cos0 ) に比例する ⑥ に比例する tan0 ⑦ 0によらず一定である

【力のモーメント】 棒に玉を乗せているので垂直抗力が発生すると考える3つめの写真のように立式したのですが回答では垂直抗力を考慮していません💦なぜなのでしょうか？どなたか教えてくれたら嬉しいです🙇‍♀️

理 物 解答番号 1 ·21 第1問 次の問い (問1~′5) に答えよ。 (配点 25 ) 問1 壁に立てかけられたはしごを登っていくと、途中ではしごがすべってしま うことがある。これについて, 図1のように、 鉛直な壁に立てかけられた長さ Lの細くて軽い棒の上を質量mの質点が登っていくという簡略化された状況 を考える。 棒と水平面のなす角は0であり、棒は紙面内にある。 質点が棒の 上をすべることはない。 また、壁はなめらかだが水平面には摩擦があり, 棒 と水平面のあいだの静止摩擦係数をμとする。 質点がゆっくりと棒を登っていくと, 水平面から高さHに達した直後に棒 は水平面をすべってしまった。 棒がすべり出す直前において,棒にはたらく 力と,そのモーメントはつり合っている。 棒がすべる直前の質点の高さHを 表す式として正しいものを,次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。 H= 1

2と3の問題の解説をお願いします 特に、3は③がなぜ正解にならないかについて教えて欲しいです🙇 答えは③と④です。

=0000019980902103 する。下の問い(問1~4) に答えよ。 (解答番号 1 1 4 (配点 16 ) Q 検索 0 図2 問1 斜面の上端にある小物体の位置エネルギーは、下端での位置エネルギーに比 べていくら大きいか。 次の①~④のうちから正しいものを一つ選べ。 1 ①mgl ②mge sino ③ mgl cos ④ mgℓtan 0 ge sin 問2 小物体が斜面の上端から下端まで滑り降りる間に, 摩擦力がした仕事の大き さはいくらか。次の①~⑥のうちから正しいものを一つ選べ。 ただし, 小物体 と斜面との間の動摩擦係数をμ とする。 2 u'm ge ③ μ'mgl cos O ⑤ mgl(μ'cos0sin0) -44- ② μ'mgl sin O ④μ'mgℓ tan 0 ⑥ mgl(cos0-μ'sin0) (717-44)

mgcosってこの時、①②のどちらですか？ 下か、横か

7 B 0 m B 図3-12 L N 0mg UN A m Lsine 基準点 m

物理です。 亀の子問題なのですが解説が運動方程式で解いているので、運動量保存則で解いて欲しいです。お願いします。

75 * 【亀の子問題】 なめらかな水平面上に質量 3mの直方体の台 Q を置き, その上に質量mの物体Pを乗せる。物体Pに速度vを 与えると, 台 Qも動き出した。 このとき、以下の問いに 答えなさい。 ただし, 物体と台との間の動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをg とし,図の右向きを正とする。 (1) 物体Pと台 Q の床に対する加速度をそれぞれ求めよ。 P Q (2)物体Pは台 Q 上で静止した。 物体Pが動き始めてから静止するまでの時間を求めよ。 (3) 物体Pが台Q 上で静止したとき, 物体Pの床に対する速度を求めよ。 (4) (3) までの間に、 台 Q の動いた距離を求めよ。

なぜ①の式になるんですか？？ 距離が違うのでイコールにならないんじゃないんですか？

120 解答 (1) 床:3mg, 壁: 2mg (2) tan O 3tan O (+1) 3 MOD (1) Ante T A R 指針 人がはしごを登っていくと,下端Dが床から受ける静止摩擦 力は大きくなる。 はしごがすべる直前には,静止摩擦力は最大摩擦力 となる。はしごが受ける力を図示し,水平,鉛直方向の力のつりあい 式、下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいの式を立てる。 解説(1)人が点に達したとき, はしごはすべり出す直前にある。 このときはしごの下端Dが床から受ける垂直抗力をN, 静止摩擦 0 力をF, 上端Aが壁から受ける垂直抗力をRとすると, はしごが受 ける力は図のようになる。 鉛直方向の力のつりあいから, 垂直抗力 N=2mg+mg=3mg … ① B 2mg L sine N mg A F 下端Dのまわりの力のモーメントのつりあいから, 3L coso D .85 -coso 3L 2mg× coso+mg× cos0=R×Lsin0 4 L 2 2mg R= ・② h tan 2 (2) 静止摩擦力Fは,水平方向の力のつりあいから, F=R ③ 式 ② ③ から, 2mg F=R= …④ tan 4 下端Dから2mg, mg, Rの作用線におろした垂 線の長さ(うでの長さ)は, 3L cosl.1/coso. 4 はしごがすべり出す直前では,静止摩擦力は最大摩擦力となる。 はし ごと床との間の静止摩擦係数をμとすると,F=μNの関係式が成り 立つ。これに式 ①, ④を代入すると、受 Lsine である。 2mg 重心 tan =x3mg "=- 3tan0 大 UC