力学の問題なのですが、自然長に戻ると物体が離れるというのが分からないです。離れたあとどのような運動が起こるのか教えて頂きたいです。よろしくお願いいたします。

図1のように, なめらかで水平な床上に置かれた質量mの薄い板と質量mの小球が, 板の上面に立てられた支柱とばね定数んのばねにより, おたがい結び付けられている。同 じく床上に置かれている小物体の質量は2mである。 水平面内の支柱から小物体に向かう 向きをx軸の正の向きとし、 速度, 加速度, 力もこの向きを正とする。 小球と小物体の大 きさ, 支柱とばねの質量, 小球と板との摩擦, 空気抵抗は無視できるものとして 以下の問 いに答えなさい。 なお小球はつねに板上で運動し, 支柱に衝突することはなく, 小球, 小物 体,板の運動はすべて図の紙面に平行な面内に限られるものとする。 支柱 ばね 小球 10000 板 小物体 C 図1 問1 板を床に固定した状態で小球をx軸の正の向きに引き, 小球と支柱との間隔をばね の自然の長さよりも大きくしてから静かに手をはなすと, 小球は単振動する。 振動の 周期 T を求めなさい。 問2 ばねが自然長で, 小球と板が床上で静止している状態から, x軸の正の向きに大き さαの加速度で,板を等加速度運動させたところ, 小球は板に対して単振動を始めた。 運動を開始した時刻を t = 0 とする。 (1) 単振動の周期 T2 を求めなさい。また、ばねの最大の縮みを求めなさい。 △(2) 時刻 t = 2 T2のときの,小球の床に対する速度を求めなさい。 (3) 時刻 t = 2 T2 のとき,板の運動をそのときの速度のまま,等速度運動に切り替え たこのあとの運動で, はじめてばねの伸びが最大になったときの時刻と,その伸 びを求めなさい。 時刻は T2 を用いて表しなさい。 問3 ばねを自然長にして, 板と小球を共にx軸の正の向きに一定の速度(速さV)で運 動させる。 小物体にこれらと逆向きで同じ速さの速度を与え, 床上で板と小物体を 全非弾性衝突させた。 (1) 衝突直後の板の速度を求めなさい。 くっつきあって 一体 (2) 衝突後,板に対する小球の振動の速さの最大値と, 振動の振幅を求めなさい。 (3) 板と小物体が, 一体化してから離れるまでの時間を求めなさい。

Ｑ.ばね 問4の解説をお願いします🙏

II 磁力 (磁石の力) の大きさを調べるために、 ばねに加え た力の大きさとばねののびの関係が図2のようになるばね を使って、 次の手順1、 手順2で測定を行った。 手順2の 結果については、下の表のとおりである。 ただし、質量 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、磁力は 磁石間にはたらくもの以外は考えないものとする。 図2 ばねののび 5 8 2 [cm] 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 ばねに加えた力の大きさ〔N〕 1.0 手順1 図3のように、 質量 20gの小さな磁石Aをばね につるして静止させ、 ばねののびを測定した。 手順2 図4のように、ばねにつるした磁石AのS極を、 水平な床の上に固定した磁石BのN極に 近づけて静止させ、磁石Aと磁石Bの距離と、 ばねののびを測定した。 表 図3 図4 磁石Aと磁石Bの距離〔cm〕 2.0 3.0 4.0 ばねののび [cm〕 5.0 2.8 2.0 5.0 6.0 1.6 1.4 スタンド ものさし スタンド ものさし 問3 手順1で、 ばねののびは何cm か。 問4 手順2で、磁石Aと磁石Bの距離が2.0cm のと きの磁石Bが磁石Aを引く磁力の大きさは、 磁石 A と磁石Bの距離が4.0cm のときの磁力の大きさの 何倍か。 磁石 A (20g) 磁石 1 (20) 磁石 B (固定)

（3）が分かりません。 教えてください！！

180 水平ばね振り子■ ばね定数 8.0N/m の軽いつる巻き 0.20m, ばねをなめらかな水平面上に置き, 一端を固定し,他端に質量00000000000000 0.50kg の小球をとりつける。 ばねが自然の長さから0.20m 伸びた状態になるまで小球 を移動させてから静かにはなすと, 小球は単振動をする。 次の値を求めよ。 (1) 振幅 A [m] (2) 周期 [s] (3) 小球の速さの最大値 vo [m/s] 自益(日) (4) 小球がばねから受ける力の大きさの最大値 F[N] 例題 37, 194,195

難関物理　12-2 力学的エネルギー保存則 (1)で、画像のようにならないのはなぜですか

問題12-2 力学的エネルギー保存則 図のように, 水平面 AB と, それになめらかに続く半径rの円筒面BC がある。 円筒面は 0を中心とし, ∠BOCは90° である。 水平面 AB上で質量mの小物体Pが軽い糸で壁に 連結されており、 壁に固定した軽いばねがPと壁にはさまれて自然の長さよりdだけ縮み, 糸は張っている状態で静止している。 いま, 糸を焼き切ると,Pは運動をはじめ, ばねが自 然長になったとき, ばねから離れた。 ばねのばね定数をk, 重力加速度の大きさをg とする。 Pの運動はばねを含むひとつの鉛直面内で起こるものとし, 摩擦はすべて無視できる。 以下 の問に答えよ。 m lllllll P A B C (1)B を通過するときの速さを として,糸を切った直後と, Bを通過するときとの間で, 力学的エネルギー保存の法則を表す式を書け。

⑵の作図がわかりません。バネばかりの値の2.8Nは関係がないのでしょうか。自分は2.8✖️2で5.6Nだと考えました。教えてください

1 力の合成と分解 〉 図1のように, ばねばかりAに, 質量が400gの物体 Xをつるし, ばねばかりAの示す値を調べました。 また, 図2のように, ばねばかりAとばねばかりBの角度が それぞれ45°になるようにして物体Xをつるすと, ばね ばかりA,Bの示す値はどちらも2.8Nでした。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし, フッ クの重さは考えないものとします。 (1) 図1で, ばねばかりAが示した値は何Nですか。 図 1 図2 ばね ばかりA フックや 物体X (4) N] 45° 45° ばかりA ばね ばかりB フックウ 物体X (2)図2で, ばねばかり Aが物体Xを引く力と、ばねばかり Bが物体X を引く力の合 力は何Nですか。 また、 図2のときのばねばかりAが物体Xを引く力と, ばねばか りBが物体Xを引く力を, それぞれ図3中に力の矢印で示しなさい。 ただし,図3 中の点を作用点とし、図3の1目盛りを1Nとします。 また、図3中の 線 はそれぞればねばかりAとBが物体Xを引く力の向き 〔 を示しています。 図3 * ( 5.6/4) 物体X アドバイス 図2において、物体Xの重力と、ばねばかりAとBが物体Xを引く力の合力 はつり合っています。 ばねばかりAとBの 図は省いている。 (3)2 ばねばかりAとBの角度をそれぞれ 45° より小さくしていくと, ばねば かりAとBの示す値はどうなりますか。 [小さくなる。 〕

理科です。 （2）の解説を読んでも分かりません。 解説をお願います。 （2）の答えは7.5Nです。

4 図3のように、1の装置を用いて、 糸 c を基準線に重ね、 X が90°、 Yが30°、 ばねばかりAが示 す値が10Nになるように、 ばねばかりA〜Cを水平に引いて静止させました。 次に、 糸cを基準線 に重ねたまま、ばねばかりAが示す値とXを変えないように、Yを30°から90°になるまでゆっく りと変化させました。 あとの(1)、(2)の問いに答えなさい。 図3 the ばねばかりA ばねばかりC 糸 a 糸 C 基準線 P点 糸 b ばねばかり B (1) Y を30°から90°になるまで変化させたときの、 ばねばかりB、Cが示す値について述べた次の 文の内容が正しくなるように、 ①のア、イ、 ②のウ、エからそれぞれ1つ選び、 記号で答えなさ い。 ばねばかりBが示す値は① (ア 大きく イ 小さく)なり、 Yが90° になったところで、 ばねばかりCが示す値は②(ウ ON エ 10N) になる。 (2)ばねばかりBが示す値が12.5Nのとき、 ばねばかりCが示す値は何Nになるか、 求めなさい。

（4）についてです。 重力による位置エネルギーは考慮しないんですか？

第1問 図1-1のように傾き00<0<)の斜面をもち,断面が直角三角形で 質量 Mの台があり,水平な床に置かれている。斜面の下端にはばね定数kのばねの 一端が固定され,他端には質量mの小球Pが固定されている。 ばねは最大傾斜の 方向で伸縮し,小球Pは斜面に接触しながら図の鉛直面内で運動する。 はじめは, ばねが だけ縮んだ状態で小球Pと台は静止している。 摩擦 空気抵抗, ばねの質量, 小球の大きさは無視し,重力加速度を 」 とする。 台を床に固定し,図1-2のように小球Qを静止している小球Pから斜面 に沿ってlだけ上の斜面上の位置で静かに放すと, 小球Qは小球Pと衝突した直 後に静止した。小球Pと小球Qの運動は図の鉛直面内で生じ,衝突は反発係数 e の非弾性衝突とする。 (1)1回目の衝突直前の小球 Qの速さを とする。 1回目の衝突直後の小球Pの 速さを voe を用いて表せ。 (2) 小球Qの質量を求めよ。 (3)1回目の衝突後, 小球P が初めて静止した瞬間に2回目の衝突が生じるための eを求めよ。 ただし,m, g, k, lなどの次元をもつ量を用いずに答えよ。 (4) 小球Qを質量mの小球Rに変えて同じ実験をすると, 小球Pと小球Rは 完全非弾性衝突をし,その後,離れることなく運動した。 ばねの縮みの最大値 m を l を用いて表せ。 2

状態2と状態3で力学的エネルギー保存則が成り立つのはどうしてですか？力学的エネルギー保存則が成り立つ条件は、物体に保存力（重力、弾性力、静電気力など）のみが働く場合なのに、状態2は手が物体を押す力が物体にかかっていますよね？これって非保存力じゃないんですか？

力学的エネルギー保存の法則 ④ 図のように、自然長(m), ばね定数k (N/m〕 の軽いばねが,天井から鉛直につるしてある。 ばねの下端に質量m 〔kg〕 のボールを取り付 けたところ, ばねの長さは (m) となって ボールは静止した。 この状態を状態1とする。 次に, ゆっくりとボールを鉛直上向きに, ば ねの長さが自然長 〔m〕になるまで持ち上げ 静止させた。 この状態を状態2とする。 ここ で重力加速度の大きさをg〔m/s') とする。 を,lo.m.g, kを用いて表せ。 物理基礎 mo mo 状態1 状態2 (2)状態1から状態2までの、ばねの弾性力によるボールの位置エネルギー の変化量を, Lo, L, kを用いて表せ。 また, 状態1から状態2までの, 重 力によるボールの位置エネルギーの変化量を, L, h, m, g を用いて表せ。 (3)状態2においてボールから静かに手を放した。 ばねの長さがんになった ときのボールの速さを, m, g, kを用いて表せ。 力を 〈千葉工業大)

物理基礎 ⑵について、この問題で、どうしてbと床との間の摩擦力を考えるだけでいいのかがわかりません。 ab間の摩擦力はいらないのですか？

あらい水平面上に,質量mの物体Aと, 質量 M の物体 な実験 を行った。AとBの間,およびBと水平面の間には摩擦があり,Bと水平面の間の静止陸 擦係数はμ である。 図のように、ばね定数んの軽いばねをAにつけ, 水平右向きに力を加えたが,A,Bは ともに動かなかった。 重力加速度の大きさをgとして,以下の間に答えよ。 (1) A, B それぞれにはたらくすべての力を, 右ページの図中に矢印で示せ。 (2) ばねの伸びがx を超えたときに,A,Bはたがいにすべることなく一体のまま動き出 した。 x はいくらか。 (3)AとBの間の静止摩擦係数は,ある値より大きくなければならない。 その値を, m. M, μo を用いて表せ。 Bと床のまさつで B A 考えている? lllllllll

物理力学です (5)で速さの二乗の変化が2axになるやつを使って解けない理由を知りたいです お願いしま

22基 水平面上に置かれたばね 定数 k〔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] 質 自然長 100000000 P& T30° 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。 (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。 円のイ ⑩ (2) ばねの縮みが1/2 a[m]であったときのPの速さを求めよ。 (3) はじめにばねを自然長からa〔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 vを用 いて求めよ。 d (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)