9. 次の文章を読んで各問に答えよ。 図のように、傾斜角 0 の粗な斜面が水平な台車 の上に固定されている。まず、 台車を動かないよ うにして、斜面上のA点に質量mの物体を静かに 置くと、物体はすべらずに静止した。 次に、斜面 に沿って下向きに、無視できるほど小さな初速度 を与えると、物体は速さを増しながらすべり続け、 S2 A B A点からs」だけ離れたB点を通過した。 物体と斜面との間の静止摩擦係数をμ (ただし、 <1とする), すべり摩擦係数をμ', 重力加速度の大きさをgとする。 問1.(イ) 傾斜角0 の満たすべき条件を求めよ。 ( ) B点での物体の速さを求めよ。 大人(1) 物体がB点を通過する瞬間に、 台車をある一定の加速度αで図の矢印の向きに、 水平 に動かし始めた。 すると、 物体はしばらく斜面上をすべりつづけた後、 C点で静止した。 B点とC点との間の距離はs 2 であった。 この結果に基づいてαを求めてみよう。 台車上に静止した観測者から見て、斜面上の物体がどのように運動するかを考えるこ とにする。この観測者は、 ある見かけの力が物体に働いているように見える。 SNO (8) (4) 問2.(注)(イ)~ (N) は記号αを用いて答えよ。 (イ) この見かけの力の大きさ、 方向、 向きを述べよ。 (口) 斜面から物体に働く垂直抗力の大きさを求めよ。 (N) 物体がB点とC点の間をすべっているときの、 斜面に沿う加速度を求めよ。 ただし、斜面に沿って下向きを正とする。 (二) αの大きさを求めよ。 台車の加速度をさらに大きくしていくと、 C点に静止していた物体は斜面に沿って 上向きにすべり始めた。 問3. 物体が上向きにすべりだすための、 台車の加速度の下限を求めよ。