力と運動の問題

水平であらい床の上に、質量 $3.0\mathrm{kg}$ の物体を置く。物体に水平右向きで大きさ $15\mathrm{N}$ の一定の力を加えたところ、物体は床の上を右向きにすべった。物体と床のあいだの動摩擦係数を $0.20$、重力加速度の大きさを $9.8m/{\mathrm{s}}^2$ とする。物体がすべっているときの加速度の大きさは何 $m/{\mathrm{s}}^2$ か。有効数字 2 桁で求めよ。ただし、空気抵抗は無視する。

あらい水平な床の上に、質量 $2.0\mathrm{kg}$ の物体が静止している。物体と床のあいだの静止摩擦係数は $0.50$、動摩擦係数は $0.30$ である。この物体に、水平右向きに大きさ $12\mathrm{N}$ の力を加え続けた。このとき物体にはたらく摩擦力の大きさは何 $\mathrm{N}$ か。重力加速度の大きさを $9.8m/{\mathrm{s}}^2$ とし、有効数字 2 桁で求めよ。ただし、空気抵抗は無視する。

なめらかな水平な机の上に、質量 $M$ の物体 A を置く。A に軽くて伸びない糸の一端をつなぎ、糸を水平に張って、机の右端に固定したなめらかな軽い滑車にかける。糸のもう一端には質量 $m$ の物体 B をつるす。静かに手をはなすと、A は机の上を右向きに、B は鉛直下向きに動きはじめた。A と B が動いているあいだの糸の張力の大きさを、$M$, $m$, 重力加速度の大きさ $g$ を用いて求めよ。ただし、空気抵抗は無視し、A が滑車に達する前、B が床に達する前を考える。

質量 $2.0\mathrm{kg}$ の物体に軽くて伸びない糸をつけ、糸を鉛直上向きに $26\mathrm{N}$ の力で引いたところ、物体は鉛直上向きに加速しながら動いた。重力加速度の大きさを $9.8m/{\mathrm{s}}^2$ とし、空気抵抗は無視する。鉛直上向きを正として、物体の加速度は何 $m/{\mathrm{s}}^2$ か。有効数字 2 桁で求めよ。

なめらかな水平な机の上に、質量 $M$ の物体 A を置く。A に軽くて伸びない糸の一端をつけ、糸を水平に張って、机の右端に固定した軽い定滑車にかける。糸の他端には質量 $m$ の物体 B をつるす。滑車はなめらかに回り、A と机のあいだに摩擦はない。また、A と滑車のあいだの糸は水平で、B は机にふれずに鉛直に動く。静かに手をはなすと、A は右向きに、B は鉛直下向きに動き出した。重力加速度の大きさを $g$ とし、空気抵抗は無視する。このとき、糸の張力の大きさを $M$, $m$, $g$ を用いて表せ。