了解!内容・設定はそのまま、数値だけ変更した問題をまとめて出すね。
(解答はつけていません)
【問題1】
なめらかな水平面上に置いた質量6.0kgの物体Aに糸をつけ、定滑車を通して他端に質量3.0kgの物体Bをつり下げた。
その後、静かに手をはなすと、A、Bは動き始めた。
このとき、
① A、Bに生じる加速度の大きさは何 m/s² か。
② AとBの間の糸の張力の大きさは何 N か。
【問題2】
なめらかな曲面がある。床からの高さ2.0mの点Aから小球を静かにはなすと、小球は曲面をすべり、1.5mの高さの点Bから斜めの方向に飛び出した。
重力加速度の大きさを 9.8 m/s² とする。
① 点Bを飛び出すときの小球の速さは何 m/s か。
② 小球が床に達する直前の速さは何 m/s か。
【問題3】
なめらかな水平面上で、静止している質量3.0kgの小球Aに、質量1.5kgの小球Bを右向きに速さ6.0m/sで衝突させたところ、小球Bは静止した。
① 衝突後のAの速度はどちら向きに何 m/s か。
② 2つの球の間の反発係数 e はいくらか。
③ 衝突によって失われた力学的エネルギーは何 J か。
【問題4】
質量4.0kgの物体Aと、質量1.0kgの物体Bを糸でつないで定滑車にかける。
その後、静かに手をはなすと、A、Bは動き始めた。
このとき、
① A、Bに生じる加速度の大きさは何 m/s² か。
② AとBの間の糸の張力の大きさは何 N か。
【問題5】
質量 1.2×10³ kg の自動車が、速さ 54 km/h で走行している。
自動車が速さ 108 km/h に加速したとき、運動エネルギーは何倍になるか。
【問題6】
AB間はなめらかな曲面、BC間は短い水平面である。
質量 2.0kg の物体が、高さ 2.5m の点Aを静かに出発し、点Bを通過して、点Cで静止した。
BC間における物体と面との間の動摩擦係数を 0.30、重力加速度の大きさを 9.8 m/s² とする。
① 物体が点Bを通過するときの速さは何 m/s か。
② BC間の距離は何 m か。
【問題7】
粗い水平面上で質量 5.0kg の物体をひもで引いて運動させる。
ひもの張力の大きさを 12.0N、物体と面との間の動摩擦係数を 0.25 とする。
物体の加速度の大きさは何 m/s² か。
【問題8】
なめらかな水平面上で質量 3.0kg の物体Aと、質量 6.0kg の物体Bが接して置かれている。
Aを 24N の力で押したとき、A、Bに生じる加速度の大きさは何 m/s² か。
【問題9】
ばね定数 100 N/m のばねの一端に物体をつけて、ばねを伸ばす。
ばねを自然の長さから 0.20m 伸ばしたとき、物体がもつ弾性力による位置エネルギーは何 J か。
【問題10】
地面に質量 3.0kg の物体が置かれている。
地面から高さ 15m の点を高さの基準としたとき、物体がもつ重力による位置エネルギーを求めよ。
【問題11】
壁に対して垂直に 6.0m/s の速さで当たったボールが、2.0m/s の速さで垂直にはね返った。
ボールと壁との間の反発係数はいくらか。