第2問 次の問い (問1~5) に答えよ。 (配点25)
図1のようになめらかな水平面とそれに接続したなめらかな斜面があり、水平
面上に質量 m の小物体Aが,斜面上に質量Mの小物体Bが置かれている。A と
Bは水平面と斜面の接続点に設置されたなめらかに動く軽い滑車を介した伸び縮み
しない糸でつながれており,初め糸がたるんだ状態でA,Bは静止している。こ
の状態からA,Bを静かに放すと,Bが鉛直方向に高さんだけ降下したとき糸がぴ
んと張り,糸が張る直前のBの速さはvとなった。糸が張った直後に,A, Bは同
じ速さvとなり,さらにBが鉛直方向に高さん降下したとき,A,Bの速さはとも
にv2となった。この間,Aは滑車に衝突することはなかった。糸がたるんでいる
とき,糸は A,Bの運動に影響を及ぼさないものとし,重力加速度の大きさをg と
する。
Mas
29h
mme
☆MmI
m
A
図 1
h
h
B
M
V1
V2