【6】 16点
Am
図のように,水平でなめらかな床の上に質量 M の台を置
き,はじめに台上の点Aから質量 mの小物体を初速度0で
すべらせると, 台も動き始めた。台の曲面 AB の断面は半径
台 B
M
C
rの四分円となる円筒面になっており, 面BC は水平かつな
床
めらかである。重力加速度の大きさをgとする。
(1)小物体が台の水平面 BC上をすべっているとき, 小物体の速さをv, 台の速さをVとする。
m, M, v, Vの関係を表せ。
(2)(1)のひと Vを, それぞれm, M, g, rを用いて表せ。 解答欄に導出過程を示すこと。
(3)小物体が台上のBにきたとき, 台がはじめの位置から進んだ距離を m, M, rを用いて表せ。