物理(物理基礎・物理)基礎問題精講 三訂版

　物理は，基本法則や基本事項をどのように学習するかが非常に大切な科目です。正確でていねいな学習をすれば，ほとんどの標準的な問題が解けるようになります。これを実現するため，基礎問題精講は，高校物理の基礎をしっかり理解したい人たちを対象に，次の2点に最も注意を払ってかかれています。
１　最も重要な現象を扱う基礎問を系統的に学習できるように配置
２　正確な基礎知識の充実と応用力の向上

(i) 着目物体を決め，働く力をすべてかく。
(ii) 直交座標を決めて，各方向での運動を知る（運動を分解する）。
(iii) 各座標軸について，運動の法則を適用する。

　図１のように，水平な台の上に質量Mの木片を置き，台の端に取り付けた滑車を通して，伸び縮みしない軽いひもで皿と結び，皿の上に質量mのおもりをのせる。重力加速度の大きさをgとして，以下の問いに答えよ。ただし，滑車はなめらかに回転し，滑車と皿の質量は無視できるものとする。
I.　木片と台の間に摩擦がない場合の運動を考えよう。
(1) 木片の加速度を求めよ。
(2) ひもの張力を求めよ。
II.　実際には，木片と台の間には摩擦がある。静止摩擦係数μと動摩擦係数μ’を求めるため，おもりの質量mをいろいろと変えて木片の運動を調べ，次の結果を得た。
　　 (a) m≦m₁では，木片は運動しなかった。
　　 (b) ｍ＞m₁では，木片は等加速度運動をした。
　　 (c) ｍと加速度の大きさaの関係をグラフにすると，図2のようになった。
(3) 木片と台の間の静止摩擦係数μを求めよ。
(4) m=m₂(＞m₁)のとき，木片の加速度の大きさはa₂だった。木片と台の間の動摩擦係数μ’を求めよ。