[知識]
第Ⅰ章
運動とエネルギー
152. 連結された物体と摩擦 図のように,粗い水平 A
面上に置かれた質量Mの物体Aが,なめらかな滑車
を介して,質量mの物体Bと軽い糸でつながれている。
Bを静かにはなすと, Aが距離Dだけすべり, 水平面
M
10000000
D→
B
m
上に固定された軽いばねと衝突して, ばねをxだけ押し縮め, 物体A,Bの運動が停止
した。 Aと面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。
Aがばねと衝突する直前の, 物体AとBの運動エネルギーの和と速さを求めよ。
(2)Aがばねと衝突してから停止するまでの間において, ばねの弾性力による位置エ
ネルギーの変化を, m, M, D, x, μg を用いて表せ。
思考 記述 三角比
(和歌山大
改)
20.M
A
B
m
153. 動摩擦力と仕事図のように,水平とのなす角が
0の粗い板の上に、質量Mの物体Aを置き, 軽いひもの
一端をAにつなぐ。 ひもは板と平行に張って滑車にかけ,
ひもの他端に質量 m (m <M)の物体Bを鉛直につり下
げる。 この状態から物体Bを静かにはなしたところ, 物
体Aは板に沿って下向きにすべり始めた。 Aが板の上を
距離すべりおりたときについて,次の各問に答えよ。
ただし,重力加速度の大きさをg, 板と物体Aとの間の動摩擦係数をμ'とし, 滑車はな
めらかに回転できるものとする。
(1) 距離すべりおりたときの物体Aの速さを”とする。 A, B 全体の力学的エネル
ギーの変化量 4Eを, M, m, 1, 0, vg を用いて表せ。
(2) 物体Aの速さ”を,M,m, 1, 0,μg を用いて表せ。
ach
(3)この運動における物体Aの力学的エネルギーの変化量 ⊿EAは,正,負, 0 のいず
れか。 理由とともに答えよ。
( 12. 奈良女子大改)
例題10
