次の問いに単位をつけて答えなさい。ただし、斜面や滑
しゃ
問1
車の摩擦、および糸の重さやのびは考えないものとする。
図1のように、 斜面ABと質量4kgの物体P, および質
量2kgの物体Qがある。 斜面ABの長さは10m で, A点
の水平面からの高さ CAは6mである。 D点は斜面上の点
で,B点から斜面にそって5mだけ上方にある。
(1) 物体を水平面からA点の高さまで持ち上げるときの仕
事はいくらか。
答
240]
(2) 物体Qを斜面にそってB点からD点まで10秒間で引き
上げるときの仕事率はいくらか。
箸
(3) 水平面を基準として、物体Pのもつ位置エネルギーが、
D点の高さにある物体Qのもつ位置エネルギーと同じにな
るのは、物体が水平面からいくらの高さにあるときか。
答
0
図 1
5 m
okg
B
= 9000
10m
物体Q
図2
物体Q
W₂
40N×6m=240
水平面
TW
水平面
物体P
6 m
40N
4kg 4000g
4
1044)
市
1物体P
問2
図2のように、 問1の物体を水平面上に、物体Qを斜面上に置き, 滑車にかけた糸で連結したと
ころ、2つの物体は静止した。 糸はAB, ACにそれぞれ平行である。 物体Qにはたらく重力W を長
さ5cmの矢印で表すと, Wの斜面に垂直な方向と平行な方向の分力W,, W, は, それぞれ長さ
4cm, 3cm の矢印になった。
(1) 分力W, の大きさはいくらか。
答
(2) 物体Qが糸を引く力と分力Wとは大きさが等しいことを用いて, 水平面が物体Pを押しているの
大きさを求めよ。
