[18 立命館大)
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必開16.《斜面に置かれた直方体のつりあい〉
質量Mの直方体の物体を, 平らであらい板の上に置く。辺
ABの長さは34, 辺BCの長さはaである。板と物体の間の静
止摩擦係数はμoであり, この値は物体のどの面についても共通
である。板を水平の状態から徐々に傾けていくときの物体の運動
を考える。ただし, 重力加速度の大きさをgとする。
物体を図1のように長辺 ABが斜面に接するように置き, 辺 ABの傾斜と板の傾斜が等し
くなるように板を徐々に傾けていくと, 水平面に対する板の傾斜角0が0、をこえると物体
は斜面にそってすべりだした。
(1)傾斜角0が0,よりも小さく物体が板に対して静止しているときに, 物体が斜面から受け
る摩擦力の大きさを求めよ。
(2) 物体が倒れることなくすべりだしたことより, 静止摩擦係数の値 oはある値未満である
ことがわかる。その値を求めよ。
次に,物体を図2
D
A
10
-水平面
図1