物理
高校生
解決済み
問2の途中式の右辺がマイナスになる理由がわかりません
よろしくおねがいします
[別解] 全体の力学的エネルギーの変化は,非保存
力 (動摩擦力) がする仕事に等しいことを用いて解
くこともできる。x=hでの速さを”として
Mu2+1/21mo-mgh=-f'h=-μ'Mgh
1/12M+1/2
2gh(m-'M)
ゆえに =
m+M
9.糸でつながれた2物体の運動 8分 図1のように, あらい斜面
の上に質量 Mの物体Aを置く。 Aには軽い糸で質量mのおもりB
がつながれ,Bは滑車を通して鉛直につり下げられている。斜面が
鉛直方向となす角度(頂角) 0 は 0°<090° の範囲で変えることが
できる。Aと滑車の間では糸は常に斜面に平行に保たれる。 滑車は
軽く,またなめらかに回転できる。
Aと斜面の間の静止摩擦係数をμ4, 動摩擦係数をμ, 重力加速
度の大きさをgとする
滑車
M
(mm) B
図 1
問1 最初,Aは斜面上に静止していた。斜面が鉛直方向となす角度(頂角)を徐々に大きくしていくと、
角度が 0 をこえたときにBが降下し, Aは上向きにすべり始めた。
m
M
このとき,質量の比 を 0, で表す式として正しいものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。
① 1-μtan O
② 1+μtan
③ cos diμsin Of
④ cos dí+μsin 0
⑤
μcosO+sin 01
μcoso1+sino
問2 図2のように, 斜面を水平 (0=90°) にし, Aを面上に置い
て静かにはなしたところ, Bは降下し始めた。
A
M
Bが距離んだけ降下したときの,Aの速さを表す式として正し
いものを、次の①~⑥のうちから1つ選べ。
ただし、このときAは面の端まで達していないものとする。
①2gh
2mgh
V m+M
2gh(m-M)
⑤
M
2mgh
②
V M
2gh(m-M)
V
m
2gh(m-μ'M)
m+M
図2
122
[2010 本試]
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