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【物理 必答問題】
2 次の文章(III)を読み,下の各問いに答えよ。(配点 35)
I 図1のように,あらい水平面と, 水平となす角度が 30°の斜面がつながっている。 斜面
は,水平面からの高さがんの点Bより上側はなめらかで, 点Bより下側はあらい。水平
面からの高さが3hの斜面上の点Aに質量mの小物体を置いて静かにはなしたところ,
小物体は斜面をすべりはじめた。 重力加速度の大きさをgとし, 小物体は同一鉛直面内で
運動するものとする。
小物体
A
>m
斜面
3h
B
h
30°
図
1
水平面
問1
小物体が点Aから点Bまですべり下りる間に, 小物体にはたらく重力がした仕事,
斜面から小物体にはたらく垂直抗力がした仕事はそれぞれいくらか。
問2点Bを通過するときの小物体の速さはいくらか。
小物体は点Bを通過した直後から一定の速さで運動し、斜面の最下点 (斜面と水平面が
つながる点) Cに達した。
問3点Cに達したときの小物体の運動エネルギーはいくらか。
問4 点Bから点Cまですべり下りる間の運動について, 小物体の運動エネルギーの変
化は0なので,この間に小物体がされた仕事の和は0である。これより, この間に小
物体にはたらく動摩擦力がした仕事を求めよ。
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