第2問 次の文章(A・B)を読み、下の問い (問1~4) に答えよ。 (配点25)
A
質量Mの物体Pの側面に、ばね定数kの軽いばねの一端を固定して、なめら
かな水平面上に置く。 図1のように、 ばねの他端に質量mの物体Qを押し付け
てから,物体Pに右向きに大きさFの力を加えたところ, ばねは縮みを一定に
保ちながら,物体Pと物体Qはともに一定の加速度で運動をした。ただし,右
向きを速度・加速度の正の向きとする。また, ばねは水平面に対して平行に保た
れており、空気抵抗は無視できるものとする。
a
An= F-N
△=FーN
:
N = F - MM
ME
=+MF
-
F
問1 次の文章中の空欄
れぞれの直後の
a=
M
PN
N 9
となる。
Xo = 10
k
mmma
m
8
F
m
F=[menja fritan
物体Pと物体Qの加速度をα, 物体Pと物体Qがそれぞればねから受
ける力の大きさをNとする。 運動方程式を用いると,
1
10
8 ① OF O
②
3
M
で囲んだ選択肢のうちから一つずつ選べ。
F-Ma af
=
MF
(m+M)k
に入れる式として正しいものを,そ
F
②号③ 3
① F
が得られる。したがって, ばねの縮み x は ,
F
F
0 €
①
-2k
4
②
(5
Mtm
-110-
F
m+M
mF
m+M
mF
(m+M)k
4
③
6
F
(m+M)k
MF
m+M
mF
(m+M)k
MF
(m+M)k