Question

えか

物理基礎の問題です。こちらの問題、答えがなぜ3枚目のようになるのかがわからなくて困っています。教えてくれると嬉しいです。（2番も3番もです。どちらかだけでもかまいません）

【問題D】
図のように, 一部に距離1のあらい区間ABがある水平な床面が,そ
の右方でなめらかに斜面で接続している。 区間AB以外の床面と斜面は,
その接続部も含めてなめらかである。 ばねと質量mの小物体を床面の
Aより左方に置き, ばねの左端を固定して右端に小物体を接触させてお
く。このとき,ばねは自然の長さであった。ただし,区間ABでの床面
と小物体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, 小物体は同一鉛直面内を運動するものとする
ばね
bmw
hmmmmmmm
}}}
小物体
床面
A
B
斜面
小物体を手で押してゆっくりと左に動かし, ばねの自然の長さからの
縮みが x となった位置で小物体を手で支えて静止させた。 この間に、
ばねがされた仕事をWとする。 また, ばねがされた仕事 W とばねの弾
性力による位置エネルギーUには次の関係が成り立つ。
W = U

(2) 小物体を支えている手を静かにはなすと, 小物体は右向きに動き出
しばねが自然の長さになった位置で, 小物体はばねから離れた。 ば
ねから離れた直後の小物体の速さはいくらか。m, W を用いて表せ。
(3) (2) の後, 小物体は床面のあらい区間ABを通過して、斜面上の最高
点に達したあと斜面をすべり下りた。 小物体が斜面上で達した最高点
の床面からの高さはいくらか。 m, W,μ, g, l を含む式で表せ。

(2)
21V
}}}
[m/s] (3)
W
mg
- u/ [m]

物理基礎 力学的エネルギー