仕事・エネルギーと運動量（知識）の問題

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。ただし、空気抵抗は無視し、物体は質点とみなせるものとする。

あらい水平面の上で、物体に水平な初速度を与えて滑らせたところ、物体はしだいに減速して、やがて止まった。物体が滑り出してから止まるまでの間に、物体の運動エネルギーは減少した。この間の物体の運動エネルギーの変化は、物体にはたらく（ a ）に等しい。また、この間に動摩擦力が物体にした仕事は（ b ）である。

次の文章中の空欄 a・b・c に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下のア〜カのうちから 1 つ選べ。

なめらかな水平面上に、2 台の台車 A, B が、間に軽いばねを縮めてはさんだ状態で静止している。ばねを固定していた留め具を外すと、A と B は互いに逆向きに動き出した。

A の運動量の変化は、その間に A が受けた（ a ）に等しい。ばねを通して A が B から受ける力と、B が A から受ける力は作用・反作用の関係にあり、A と B を 1 つの物体系として見ると、これらの力は（ b ）である。この物体系に水平方向の（ c ）がはたらかないので、A と B の運動量の和は保存され、動き出した後も 0 のままである。

水平な床に固定された、なめらかな（摩擦のない）斜面がある。斜面の下端にある小物体に、斜面に沿って上向きの初速度を与えたところ、小物体は斜面から離れずに、斜面に沿ってまっすぐすべり上がっていった。空気抵抗は無視し、小物体は質点とみなせるものとする。

次の文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。

小物体が斜面をすべり上がっている間に、小物体にはたらく重力が小物体にする仕事は（ a ）であり、小物体にはたらく斜面からの垂直抗力が小物体にする仕事は（ b ）である。

次の文章中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして最も適当なものを、下の表のア〜カのうちから 1 つ選べ。ただし、空気抵抗は無視する。

なめらかな水平面上に、なめらかな斜面をもつ台が静止して置かれている。台の斜面上に小物体を置いて静かにはなすと、小物体は斜面から離れることなく斜面に沿ってすべり下り、それと同時に台は水平面上をすべって動き始めた。

小物体と台をまとめて 1 つの物体系とみなす。小物体が斜面をすべり下りている間、小物体と台が斜面を通して互いに及ぼし合う垂直抗力は、この物体系にとって（ a ）である。小物体をはなしてから小物体が斜面の下端に達するまでの間、この物体系の運動量の和については、（ b ）。

なめらかな水平面上に静止している台車に、水平方向に一定の大きさ $F$ の力を加え続けて、力の向きに距離 $x$ だけ動かした。空気抵抗は無視し、台車は質点とみなせるものとする。

「力を加えて動かす距離を $x$ から $2x$ に変えると（力の大きさ $F$ は同じ）、動かし終えたときの台車の運動エネルギーは（ a ）になる。また、運動エネルギーは速さの 2 乗に比例するので、動かし終えたときの台車の速さは（ b ）になる。」

文中の空欄 a・b に入る語句の組み合わせとして正しいものを、次の表のア〜エのうちから 1 つ選べ。