10番の解説について、どうして2N=kx0にならないのですか？

第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25) A 質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に 保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右 向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た れており、空気抵抗は無視できるものとする。 a An= F-N △=FーN : N = F - MM ME =+MF - F 問1 次の文章中の空欄 れぞれの直後の a= M PN N 9 となる。 Xo = 10 k mmma m 8 F m F=[menja fritan 物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受 ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると, 1 10 8 ① OF O ② 3 M で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。 F-Ma af = MF (m+M)k に入れる式として正しいものを,そ F ②号③ 3 ① F が得られる。したがって, ばねの縮み x は , F F 0 € ① -2k 4 ② (5 Mtm -110- F m+M mF m+M mF (m+M)k 4 ③ 6 F (m+M)k MF m+M mF (m+M)k MF (m+M)k

この問題の（4）（5）で何故解説の図ｃ、図dが示すようなa,bの長さが分かるのですか？ 教えて頂けると嬉しいです

32. 〈ゴムひもに取りつけられた物体の運動〉 水平な台の上に質量mの物体Aを置き, 図のように自然の長さのゴムひもBを取り つけた。 ゴムひもの右の端を持って水平方向 にゆっくりと引くと,ゴムひもが自然の長さ からαだけ伸びたときに物体が動き始めた。 その瞬間にゴムひもを引くのをやめたところ, 物体ははじめの位置からだけ移動して止まった。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 動摩 擦係数をμ',ゴムひもが自然の長さからy伸びたときの弾性力は,kを比例定数としてky とする。 重力加速度の大きさをg とする。 また, μμ' とする。 (1) 物体が動き始めたときのゴムひもの伸びα とμの関係を示せ。 (2) ゴムひもが1+αの長さに伸びたときにゴムひもに蓄えられている弾性エネルギーを求 めよ。 (3) 物体が止まるまでに摩擦力がした仕事を求めよ。 (4) 物体が止まったとき, ゴムひもがたるんでいたとする。 μとμ'の間にはどのような関係 があるか, a b を含まない不等式で示せ。 (5) 物体が止まったとき, ゴムひもが自然の長さよりも伸びていたとする。 このとき ゴムひ もにはエネルギーが蓄えられていることに注意して、移動距離6をm,g, k, μ, μ'′ を使 って表せ。 〔学習院大〕 A m x = 0 B 金沢大」 x=l

この（4）、（5）がどうしても分かりません。教えていただきたいです。

解答欄には最終的な答えのみを記入すること。 円周率はπとする。 1 重力加速度の大きさをgとして,以下の問いに答えなさい。 間1 図1のように,質量mの小球を, 長さLの質量が無視で きる棒の一方の端に取り付けて固定点Oからつり下げ、小球を水 平な床面上の点Pで静止させた。 この状態で小球を水平右方向に 速さで発射した。 なお、点Oを原点として軸を水平方向に, 軸を鉛直方向に図1のように取るものとする。 例えば点Pの座 標は (z,y)=(0, -L) である。 (1) μ' がある速さ V より大きいときは, 小球は座標 (0, L) で表 される点Qに到達することができるが, DD がV, より小さいと きは小球は点Qに到達できない。 V1 を求めなさい。 Vu x (2) 点Pで小球を V1 よりわずかに大きい速さで発射したとこ Ming ろ、点Qに到達した瞬間に小球は棒からとれて床に落下した。小球が棒からとれてから床に落下するま でにかかる時間を求めなさい。 棒は落下する小球の運動に影響を与えないものとする。 L 間2図1と同じ配置で,質量mの小球を, 長さLの質量が無視できる糸につなぎ,固定点Oからつり下げ, 小球を水平な床面上の点Pで静止させた。 この状態で小球を水平右方向に速さvで発射した。 (1) がある速さより大きいときは,糸はたるまず小球は座標 (0, L) で表される点Qに到達すること ができるが, ひ がV2 より小さいときは小球は点Qに到達できない。 V2 と問1 (1) の VL との関係につい て正しく記述したものを次の(ア)~(エ)から1つ選び, 記号で答えなさい。 (ア) V2>V1 (イ) V2 = V1 (ウ) V2 <Vi (エ) V, と V2 の大小関係はLに依存する 点Pで小球に<V, となる速さを与えたところ、図2の ように鉛直下方向となす角がα ( <a <x)になったときに糸 がたるみ始めた。 (2) 糸がたるむ前, 鉛直下方向となす角が0(0 ≦α) のときの小 球の速さを Do, g, L, 0 を用いて表しなさい。 g, L, α を用いて表しなさい。 (3) (4) 糸がたるみ始めた瞬間の小球の方向の速度と方向の 速度vyをg, L, α を用いて表しなさい。 速度の向きは図2の 軸、y軸の矢印の向きをそれぞれ正とする。 図2 2π (5) a= とする。 糸がたるみ始める 0αとなった瞬間に糸は切断されたものとする。 また, 糸はそ 3 の後の小球の運動に影響を与えないものとする。 小球は放物運動をしたのち床(!=-L)に衝突した。 衝突直前の小球の方向の速度ひとり方向の速度をg, L を用いて表しなさい。 T

解き方がわからないので、解説お願いします🙇

0 15 10 5 15 10 5 4 静止摩擦力 (p.82~83) 水平であらい床面上にある質量 5.0kgの物体に対し, 図 のような角で力を加える。力を徐々に大きくしていった ところ、大きさ15Nをこえたときに物体は静かにすべ り始めた。重力加速度の大きさを9.8m/s2 とする。 (1)物体がすべり始めるとき, 物体が床面から受ける垂 直抗力の大きさ N [N] を求めよ。 (2)物体が床面から受ける最大摩擦力の大きさ Fo[N] を求めよ。 (3) 物体と床面との間の静止摩擦係数μを求めよ。 5- 工 5 動摩擦力 (Op.84~85) 向さが物体の 図のように, 水平でなめらかな床上に置かれた板A(質 量 m[kg]) の上面に,物体B (質量 m[kg]) がのってい る。 Aに大きさ F [N] の水平な力を、図のように右向き に加え続けたところ, BがAの上面ですべりながら,A, Bともに運動した。 AとBとの間の動摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさを g〔m/s2] とし, 図の右向きを正とする。 (1) B にはたらく摩擦力の向きを答えよ。 aB (2) B の床に対する加速度 ap [m/s²] を求めよ。 (3) Aの床に対する加速度 α 〔m/s2] を求めよ。 BIH B 0 4 3 APTUJBA AD 人でも 0 ・正の向き A F 4 BOHO #d 第1編 運動とエネルギー

8️⃣の(2)の答えがカらしいのですが、なぜか分かりません。顕微鏡は左右反対に見えるからイではないのでしょうか？

D) μm = 8 光学顕微鏡を用いてある生物を観察すると, 図のように見えた。なお,使用した顕微鏡では, 像の上下左右が逆になる。 (1) 接眼レンズに×15, 対物レンズに ×10 と 書いてあった。 このときの倍率はいくらか。 キ (2) より高い倍率で観察する前に,この生物を 視野の中央に移動させたい。 この場合,プレ パラートをどの方向に動かせばよいか。 図の ア~クから選び, 記号で書け。 光厳 c ) mm カ ア オ ウ a0,0002 b (2×10-4) 0.0002 100,0000002 (2×10-7) (1) (2×10-4) (2) 1501 1/3/20 か

この問題で方程式は立てられたんですが、ここからどうやって、(1)(2)を解けるのか、教えてもらえると嬉しいです！、 お願いします🙇！

mg →co530 F=1/110-1/2F) 12 1匹 20-5 24 図1のように、水平なあらい面上に質量Mの物体がある 水平に引きつづけると、一定の速度で運動した。 次に、この物体を図2のように、水平から の角度を保ちながら, 大きさ 2F の力で斜め上向きに引きつづけたところ、物体は面を離 れることなく、水平に一定の速度で運動した。 重力加速度の大きさをgとする。 糸 2Fsins F = MN ma= F - Fil F = F *Ngu mmm Mg 糸 N 2.F 3F = 20 - F 5.0N FESON この物体を、大きさの力で Jo.. 2Fcas mmm. 図2 mg (1) 物体と面との間の動摩擦係数μ'を0で表せ。 (2) 0 はある角度以下にはなりえない。 0の下限を求めよ。 N=Nigy-2Fsino Nμ² -2Ecos = 0 No=2F㎝so FM8-2F540 1-2 cos 0 (2) 60°

5️⃣(3)①のAが分かりません💦 解説お願いします🙇‍♀️‪💧‬✨

小物体B 5. 床の上に質量M[kg] 長さℓ [m]の物体Aを物体A おき、 Aの上の右端に質量m[kg]の小物体Bを のせ、物体A を F [N] の力で水平に引いた。 Aと床との間の摩擦は無視できる。 AとBとの間の静止摩擦係数をμ 動摩擦係数を μl とする。 重力加速度の大きさをg [m/s'] として問いに答えよ。 床 (1) 引く力F [N] が小さいときは、 静止摩擦力のためAとBは一体となって運動する。 ① このときのAの床に対する加速度の大きさa [m/s'] を求めよ。 ② このときのBにはたらく静止摩擦力 f[N]の大きさを求めよ。 M 51</JF[N]

4️⃣の(1)と(3)で、初めが2桁にしないといけない時、初めが0なのに3桁にならない理由が分かりません💦 教えて欲しいです🙇‍♀️✨

4. 傾きの角が30°のなめらかな斜面上に質量 2.0 [kg] の物体を 置き、これに糸をつけ、斜面に平行に上向きの力を加えた。 重力加速度の大きさを9.8[m/s²] とする。 (1) 糸の張力の大きさが 10.0[N] のとき、物体の加速度 a はどの 向きに何[m/s'] か。 次に、この斜面があらい斜面の場合を考える。 物体と斜面と 2 1 √√3 √√3 の間の静止摩擦係数を 動摩擦係数を とする。 30° (2) 糸を引く力を大きくしていったとき、物体が上向きに動き始める直前の力の大きさを 求めよ。 (3) 糸を引く力の大きさが20.0 [N] のとき、 物体の上向きの加速度の大きさを求めよ。

物理基礎です。(2)で、なぜ左辺が0−1/2kL²になるのか教えてください🙏

[知識] 165. 摩擦力と力学的エネルギー●水平面上で, ばね定数kのばねの一端が固定されている。 ば ねの他端に質量mの物体を押しつけ, 自然の長 さからLの長さだけばねを縮め, 静かにはなす A a\mk! 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、右側は動摩擦係数が の粗い面である。重力加速度の大きさを」として,次の各問に答えよ。 (1) 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。 (2) 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。 [知識] 166. 摩擦のある可 -0000000

詳しくお願いします！！

基本例題13 摩擦力 水平な床の上に, 重さ10Nの物体が静止している。 物 体と床との間の静止摩擦係数は13である。物体に,10N 水平から30°上向きの力を加えて, 力の大きさを少しず つ大きくしていくとき,何Nよりも大きくなると物体が 動き出すか。 大 ■ 指針 加える力を大きくしていくと,物体 が床から受ける静止摩擦力も大きくなっていく。 物体が動き出す直前では,静止摩擦力は最大摩擦 力となる。そのときの力を図示し,水平方向, 鉛 直方向の力のつりあいの式を立てる。これらの式 と,最大摩擦力「F=μN」 の式を利用する。 解説 物体が動き出す直前に加えている力 をf 〔N〕, 最大摩擦力をF。〔N〕 垂直抗力をN 〔N〕 とすると, 物体が受ける力は図のようになる。 水平方向の力のつりあいから, √3 /3 2 -f-Fo=0 Fo= 2 鉛直方向の力のつりあいから. +/- f N+ ・f …..① -10=0 N=10- 1/1/② 2 N〔N〕 Fo〔N〕 Exte f 1/2 [N] = 両辺に√3 をかけて f[N] -30° √√3 2 130° 10N F。 は最大摩擦力なので, 「Fo=μN」の式が成り つ。これに式 ①, ② を代入すると, √3 f 1/1×110-1/12/ 3 -f [N] √3 -10-25-10 ① f=5.0N (8) MEAL****