写真の問題の(3)についてですが、ばねが自然長になる前にPがばねから離れるということは起こらないのでしょうか？

EX 滑らかな水平面上に質量Mの球Q がばね定 数んのばねを付けられた状態で置かれている。 左から質量mの球Pが速度v で進んできた。 (1) ばねが最も縮んだときのPの速度”を求めよ。 AKOO (2) ばねの縮みの最大値を求めよ。 ALOO (3) やがてPはばねから離れた。 P の速度 u を求めよ。 (3)Qの速度をUとすると 1 ogla & Slammi 60 mv² = mu² + 1/{ MU ² 2 u= m 運動量保存則より mv=mu+MU ......① ばねは自然長に戻っているから,力学的エネルギー保存則より P発射離れる 瞬間 m±M m+M% P (m+M)u²-2mvou+(m-M)vo²2 = 0 u=m-M m+M Vo Uを消去して整理すると 2次方程式の解の公式より u=vo とすると,①よりU=0 となって不適(ばねに押されたQは右へ動 (1 20v:. いているはず) -Vo k M

この問題の解説をお願いしますm(._.)m

44 第1編■運動とエネルギー ADに あるから、接 床 を用いると 応用問題 88 動く板の上での物体の運動 図のように,な めらかで水平な床の上に質量2Mの直方体の物体A があり, その上に質量Mの直方体の物体Bを置いた。 物体Aに大きさFの水平な力を加え続けたところ, 物体A, Bは一体となって動きだし た。 物体AとBとの間の静止摩擦係数をμとし,重力加速度の大きさは 」 とする。 (1) 物体Aの床に対する加速度の大きさはいくらか。 (2) 物体Bが物体Aから受ける摩擦力の大きさはいくらか。 (3) 次に,物体Aに加える水平な力を大きくしたところ,その大きさが値 F をこえると 物体Bは物体Aの上ですべった。 F はいくらか。 [17 近畿大 改] 78,79 m 89 動く板の上での物体の運動 右の図のように, 小物体 質量mの小物体が質量Mの大きな板の上にのっている。 板 Vo B A リード M CQ QA リード D 91 動滑車 物体Bを図 物体Aを床 方に位置し 物体Bは① 滑車の質量 る。 (1) 物体A- B. (1)の運 物体 92 24 mの台車 数々)で

合っているか確かめて欲しいです！また間違っていたら解説もしてくれると大変嬉しいです！！よろしくお願いいたしますm(_ _)m

目然の長さがで重さが無視できるほど軽いばねの一端を天井に固定し、もう一端に質量mの小塚を 取り付けた。手をはなしてばねを静止させたところ、ばわの長さは自然の長さから 10%伸びていた。 その後,図1のように, ばねが鉛直線と6の角度をなす円すい振り子となるように小球を水平面内で等逃門 運動させたところ, 小球の角速度はのでばねの自然の長さからの伸びはaであった。このとき以下の同に 谷えなさい。ただし、 重力加速度の大きさをgとし、 小球の大きさ,空気抵抗は無視できるものとする。 横からみた 様子 7t0 上からみた 様子 円軌道の 中心 切断 F 切断 A 床 レ 図1 図2 問1 小球とともに回転する観測者の立場で小球にはたらく力を考える。ばねのばね定数が1, m, gを用い て表されることをふまえた上で, 水平方向および鉛画方向の力のつり合いの式を, 1, m, θ, o, a, gのう ち,必要なものを用いて表しなさい。 問2 ばねの伸びaは静止時の伸びの何倍になるか答えなさい。ただし, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを 用いて表しなさい。 問3 角速度のを, 1, m, θ, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 問4 等速円運動していた小球とばねの連結部が切断され, 図2のように水平な床からhの高さにあった小 球はばねからはなれて運動をはじめた。ここで, 等速円運動の円軌道の半径をrとする。 (1) 小球が水平方向および鉛直方向に行う運動を, 初速度と加速度の情報を含めて説明しなさい。ただし、 それぞれの運動を説明するために, r, m, w, gのうち, 必要なものを用いなさい。 (2) 円軌道の中心を通る鉛直線と床面との交点を点Aとする。ばねからはなれた小球が床に到達する位置 と点Aとの間の距離を, r, m, w, h, gのうち, 必要なものを用いて表しなさい。 図1のように,なめらかに動くピストンを持つ円筒形のシリンダーが水平に置かれており, その内部に 2 当同子ムてからなる押相気休かS閉で込められている シリンダ ーとピストンには断赤せよ田 れても cetee

高校、物理基礎です。 運動方程式の立て方について、この問題を参考に教えていただきたいです。

2. 水平面と9の角度をなす粗い斜面がある。質量 m [kg]の物体をこの斜面に沿っ て初速度。[m/s]で水平面から打ち出したところ、物体は斜面上で一度静止 し、また斜面を下って水平面へと戻ってきた。物体と斜面との動摩擦係数を μ,重力加速度をg [m/s°] として次の問いに答えよ (1) 水平面から最高点まで上昇するのにかかる時間をむ,最高点から水平面まで 下降するのにかかる時間を。としたとき、この時間の比率t,,を求めよ (2) 水平面まで戻ってきたときの速度,としたとき、この速度の比率v,lを 求めよ

(1)の問題で解説を読んでみたら、何が分からないかわからなくなるほど頭が混乱しました。わかりやすく解説お願いします。

発展例題]79 運動する台車上をすべる物体 図のように,水平な床の上に置かれた質量 M, 長さ1の台車の右端に質量 m の物体をのせ, 台 車を水平右向きに大きさFの力で引いたところ。 その瞬間に物体は台車の上をすべり出した。 物 体が台車の上をすべっている間の, 物体と台車の 運動を考える。物体と台車との間の動摩擦係数をμ'、 重力加速度の大きさをgと する。また,台車と床との間の摩擦は無視でき,物体の大きさは十分に小さいもの とする。 m F 2m M T (1) 物体および台車の床に対する加速度の大きさはそれぞれいくらか。 (2) 物体がすべり出してから時間tの間に、物体および台車が床に対して移動する 距離はそれぞれいくらか(この間, 物体は台車の上にあるものとする)。 (3) 物体が台車から離れるまでに, 台車は距離Lだけ床の上を移動した。 Lをμ, 1, F, g, m, Mを用いて表せ。 (京都産業大改) ●鉛直方向の 考え方 N[物一台](垂直抗力) R[台一床] 台車 力のつりあい (物体) R=Mg+N(台車) 物体 →8 F 物体は台車から の摩擦力により 水平右向きに引 2mg →Q F'[台一物) N=mg F'[物←台] 動摩擦力 F' mg [物一地) きずられる N[台一物]Mg [台一地) F'=μ'N=μ'mg は同 コで (1) 水平右向きを正の向きとし,物体及び台車の床に対 する加速度をそれぞれα, Bとする。運動方程式は, 物体:ma=μ'mg 補足 (3) 設問文に「物体の大 きさは十分に小さいも のとする」とあるので, 物体の大きさは0と して考える。 解答 は、 しい。 台車:MB=F-μ'mg …2 O, 2を解いて, α=μ'g. B=Fーμ'mg M 台) (2) 時間 tの間に物体および台車が床に対して移動する距離をそれ 別解) (3) 物体から見た台車の 加速度はB-aだから, ぞれXm, XM とすると, 1 2at'=u'gt° X=0·t+→ Bt°=ー mg , 1 Xm=0·t+ 2 1=-(B-a) 2M (3) 物体が台車から離れるまでの時間は, (2)で xx=Lとして, 上式に(1)の結果および 3を代入して, Lにつ いて解く。 2ML ピ=- F-μ'mg 物体の移動距離 Xm この間の物体の移動距離は, 台車の移動距離L Xm= 24 gt=gML F-μ'mg 物体の移動距離 xm と台車の移動距離Lの差がちょうどしになっ たときに物体は台車から離れるから, L-xm=lより, LAML__F-μ(m+M)9 よって, L=- F-μ'mg 1=L- F-μ'mg F-μ'mg F-μ(m+M)g

(2)の問題の解説を読んで、ちょっとはわかったんですけど、まだ腑に落ちないので、教えていただきたいです。

Kさんは,バスに乗って運転席の速度 [m/s) b メーターに注目していた。バスが地点A (15) elamop 0 を出発して地点Bに到着するまでの間, ケをい C 速さ [m/s] は時間 t [s] とともに図のよ うに変化した。この間の道路は直線で, 水 t [s] (地点B) 20 60 68 Q (地点A) 平であった。 (1) 図中の aにおける加速度の大きさは, 重力加速度の大きさ9.8m/s° のおよそ何倍か。 (2) 図中のbにおいて, バスは道路と平行な路線上を前方から走ってくる列車とすれ違った。 Kさん が窓から見ていたら, 長さ 120m の列車の車体がKさんの目の前を通り過ぎるのに 3.0秒かかった。 この列車の速さはいくらか。 (センター本試/改)

2番ですが、どうして自分の解き方で解けないのか分かりません。教えて下さい。

必開 29.〈2物体のあらい面上での運動) 水平な床に質量m の物体Aと質量2Mの物体Bが置いてある。 物体Aを初速度 物体 Bを初速度200で床をすべらせたところ, 静止するまでの移動距離は同じであった。物体A と床の間の動摩擦係数を μa', 重力加速度の大きさをgとする。 (1) 物体Aが静止するまでの時間はいくらか。 (2) 物体Bと床の間の動摩擦係数はいくらか。 次に,物体Aと物体Bを伸び縮みしないひもでつないで, 図 のような向きに初速度 voで運動させた。ひもは張った状態の ままで運動を続け,しばらくして全体が静止した。 (3) この間のひもの張力の大きさはいくらか。 (4)この間に,物体Bにはたらく摩擦力がした仕事はいくらか。 B 【愛知工大)

解説お願いします 全くわかりません

orroemコ ーゴコにきてはまる式 Lammeeらmmmerd を記せ。 また. 解稚較WMには適切なグラフの撤形を描 の け。 ただし, 乱加加度の大きさをりとする。 に1 図 質祖の小球人がばね 凡 の本のねの同につながて 半なあらい中の下。 じセoO99こG二 に堅かれて静止している。2 本のばねは, ともに他仙 Oo が固定され 自然の長きの状態で直納上にある。この 図2 とよきのAの位思を原点Oとして. 水平方向右向きに エ二をとる。床と A の間の人数良とし。 人数を(OK</) とする= 。 A を位置 * まで右向き :位させて静か Fをはなすと. Aは に動き始め、*く0 のある点 P、 で度が0となり. その後運動の向きを右交 転し. ェ>0 の領域に入る。A は, *>0 のある点 TPで連度が0となり. その 科動の向きをだ向きに友板る。A の如度が0 となる上を時間縫過の委にす とPP。 PP。となり, AはP。で巡度が0となっ 後. その位置で動かなく A が位置ェを左向きに層動しているときに (QA A に作用する合力のァ成分はア |であり・ んAの加度が0 となる点に達するまでののた 向きの運動はヶ剛上の位置マテレイ を震 動の中心とする単振動半周基分の運動であ 同様に。 A の石向きの運動は*電上の位 ターを中心とする単振動の半周期分 る。A が最初に原点 0 を左向きに 上 JE