次の文の|7
~|14|| に入れるのに最も適した答を,それぞれの解答群の中から一一つず
II
つ選べ。
図のように,箱をひもでつり下げて静止させ, その上面につるした糸の下端に小球を取り
付けた。箱と小球の質量をそれぞれ 3m [kg], m [kg] とし, 箱の底面から小球までの高さ
をh [m] とする。重力加速度の大きさをg [m/s?] とし, 空気の影響はなく, ひもと糸はそ
れぞれ軽くて伸びないものとする。
箱と小球が静止している状態で,箱をつり下げるひもの張力の大きさはF=
mg [N]
である。さて,時刻t=DOSでFの2倍の大きさの力で箱を鉛直上方に引き始めた。その結果,
箱は鉛直上方に|8|運動した。このときの箱の|9||の大きさは 10|9 [m/s°] である。次
に,t= 1s で小球の糸を切ったところ, 小球は箱の底に向かって鉛直方向に落下し始めた。糸
を切った後も,ひもの張力の大きさは一定とする。小球は, 時刻t= |11
突した。衝突直前の箱に対する小球の相対速度の大きさは12| [m/s] である。一方,糸を
切ってから衝突の直前までに箱が上昇した高さは|13|
[s] で箱の底に衝
[m) であり,衝突直前の箱の速さは
14|| [m/s] である。
F
3m
h
