下端を固定し鉛直に保たれたばね定数kのばねがある。 ばねの上
端に板B(質量 m)を取り付け, その上に物体 A (質量 M)を置いた。
鉛直下向きにx軸をとり, ばねが自然の長さのときのBの位置を原
点とする。重力加速度の大きさをgとする。
(1) A, Bが静止しているときのBの位置は「 ア である。
|(2) この状態からさらに下方に押し, 位置 x, の位置で手を離すと,
A, Bは一体となって上昇を始めた。上昇の途中で AはBから離
れ,上昇をつづけた。 一体として上昇する間, Bの位置がxのとき
の下向きの加速度を a, AがBから受ける垂直抗力の大きさをNとすると, Aおよ
びBの運動方程式は, それぞれ Ma=_イ], ma= ウ]となる。
AがBから離れる瞬間の Bの位置はエ]で, そのときのAの速さはオ]で
ある。実際にAがBから離れて運動するためには, x>カ]でなければならない。
B
(M+m)g
解答(ア)
(イ) Mg-N
(ウ) mg+N-kx
(エ) 0
kxo
2(M+m)g
(オ)
-2g xo
(カ)
M+m
k
