ⓒ 28 小球のころがるレールのつりあい分 図のように, 1本のまっすぐで細いレールが2点 A,Bを支点として水平に置かれている。 レールはレール 一様でその質量は M である。 4 AB間の距離は Lであり, レールの端から A,Bまでの距離はともにである。 質量mの小球をB から右向きにレール上をゆっくりところがしたところ, B からの距離がx をこえると, レールがBを OG MORE (cm) 支点として傾き始めた。 xとして正しいものを、次の①~⑧のうちから1つ選べ。 M M M ① - 1₁ ② -1₁ 2m m [⑦] M 2m m M (1₁ +21₂) ⑤ - (1₁+21₂) ⑧ m -1₁ Me m 2M ③ m (1₁+21₂) - (1₁+21₂) AT 3TSSXOREODA* SH m ⑥ BA2M1 -4₁ Bi EV QM- m RC ~⑩C』しくぶつ -T [2010 本試] OM. OM ! Ⓡ

28 ② 小球がBからxの距 離に達したとき, レール は支点Aから離れ始め る。 このとき, 重力加速 度の大きさをg とする Mg と, レールには大きさ Mgの重力, 大きさNの支点 Bからの抗力, 大きさ mgの小球からの抗力がはたら く。 点Bのまわりの力のモーメントのつりあいの式 は Mg. 1/2 - - mgx=0 A よってx= 4₁ 2 AN IB M 1₁ 2m ② mg