0 -y1 m -y2

「力学演習」問題(05)
学籍番号
2015.10.22
氏名
得点
指定の無い限り重力加速度の大きさを g とせよ．
y
Q1: 図のように，鉛直に置かれたばねに軽い皿をとりつけ，上に質量 m のおも
りを載せる．ばねは−y1 まで下がって止まった．
0
(1) ばね定数を求めよ(10)．
m
-y1
-y2
-y3
(2) おもりを押し下げ，−y2 の位置になったら手を離す．すると，皿は y=0 の位置まで上がった．y2 を求
めよ(10)．
(3) 更におもりを押し下げ，−y3 の位置になったら手を離す．おもりは皿から離れて飛び出すが，飛び出
した瞬間(y=0)の速さを求めよ(10)．
(4) その後，おもりはどこまで上昇するか．最大の高さを求めよ(10)．
Q2: 摩擦のある水平な床をブロックが滑る．動摩擦係数をk とする．時刻ゼロで速度が v0 のとき，ここ
からブロックが静止するまでに滑る距離を求めよ(10)．
Q3: 質量 1.0kg の物体を地上 100m の位置から静かに落とす．重力加速度を 9.8m/s2 として以下の問に答
えなさい．
(1) 地上に達する直前に観測された速度は 40m/s であった．空気抵抗で失われた力学的エネルギーを求
めなさい(10)．
(2) 物体は 40m/s で柔らかい粘土にめり込み，10cm 潜ったところで止まった．物体は一定の力を受けて
いたとして，その大きさを求めよ．近似のため重力を無視してよい(10)．
Q4: 図のように y   x  a  で表される曲線状の斜面がある．物体を x=−x0
2
y
から静かに離した．
(1) 物体の速さを x の関数で表しなさい(15)．
x0 0
(2) 物体はある x 座標まで行くと反対方向に動き出す．この x 座標を求めよ(15)．
a
x

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