平面から30°傾いた斜面X と, 45°傾いた斜面 Y が水平面の両側になめらかにつな
がっている。水平面上のBC間には摩擦があるが, それ以外の水平面および斜面 X,Y は
なめらかである。 BC間の距離は2hで, 小物体とBC間の水平面との間の動摩擦係数は
4
である。また、小物体の運動は同一鉛直面内で行われるものとし、 重力加速度の大き
さをgとする。
下図のように、斜面X 上で水平面からの高さがんの点Aに質量mの小物体を置き, 静
かにはなしたところ, 小物体は斜面上をすべり下りて、 水平面上を点Bへ向かった。
斜面 X
斜面 Y
A
m
h
小物体
1
2
- mg
2
30℃
1ERSON √3
2
2h
(1) 次の文章中の空欄 ア エに入れる式として最も適当なものを,下の①~⑨の
うちからそれぞれ一つずつ選び, 番号で答えなさい。 但し, 同じ番号をくり返し選んで
もよい。
小物体が斜面上をすべり下りているとき, 小物体にはたらく重力の斜面に沿った方
向の分力の大きさはア垂直抗力の大きさはイである。 このとき, 小物体が斜
面上を点Aから最下点まで移動する間に重力が小物体にする仕事はウ 垂直抗力
が小物体にする仕事はエである。
mgh
√√3
2
B 水平面
mg
mgh
mg
C
⑧ mgh
50
(3)
28.3
④2mg
⑨2mgh
245゜
8110
(2)点 B に達する直前の小物体の速さはいくらか。 最も適当なものを、次の①~④のうち
から一つ選び、番号で答えなさい。
high
②√gh
igh
0
4√2gh