Question

う

問7と問8が解説を見ても全く分かりません。どなたかわかりやすく解説おねがいいたします😢😢

祖い水平面上でばね定数kのばねの一端を固定し,他端に質量 mの物体を
取りつけた。物体にひもをつけ, ばねが自然長で静止している状態から,ひも
を水平にゆっくり手で引いてばねを長さd伸ばした。次に, このばねがd伸び
た位置で手をはなしたところ物体は動き出し, ばねの自然長の位置を通過し止
まった。動摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとし, ばねとひもの質量は
無視できるものとする。
問7 ばねが自然長からdだけ伸びる間に, ばねの弾性力が物体にした仕事を
We,動摩擦力が物体にした仕事を W., とすると, 距離d引く間に手の力が
物体にした仕事はいくらか。次のうち正しいものを選んで記号で答えよ。
(ア) 2Wk+ W.
(イ) -2Wk-W。
(ウ)4Wk+2W.
(エ) -4Wk-2W。
(オ) 2Wk- W.
(カ) 4Wk-2W.
間8 手をはなした後, 物体がばねの自然長の位置を通過するときの速さ vは,
次のように表される。(
)の中に入る数式を書け。
#=/ポー
kge- ( )
m

問7 物体の運動エネルギーは0のまま変化しない。物体にはたらく力のした仕
事が運動エネルギーが変化するので手が物体にした
仕事をWFとすると,O= Wr+ W,+ W。
C:
000
ひも
ここでらdだけ伸びる間に手の力がした仕事 W-は
m
F
mg
Wr =- W-W=-
umg"
dだけ伸びる間に手がした仕事 Wrは
O0-
W; =-(-umgd)-(h)
(エ)
=-2W-4W
ーumgd=2×-umg=2W
-f=4×|--
1/d
2(2
=4W。
2

問8 保存力以外のした仕事の分だけ力学的エネルギーが変化するので
-mu".
-kd' =
- umgd
ートポ-2μgd
m
*.む=
Vm
「k
-f-2μgd
2μgd
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物理基礎 運動方程式 弾性力 弾性エネルギー 過去問