斜面上の物体の運動

(1)例題

水平面と角度θをなす、なめらかな斜面上の物体の運動を考える。重力加速度の大きさをgとする。

小物体を斜面上の点Pから斜面に沿って上向きに速さv0で打ち出したところ、図のように小物体は斜面を上り、点PからLだけ離れた点Qを速さvで通過した。vを表せ。

(2017年センター試験本試物理基礎第3問A問2)

(2)答案

※力学的エネルギー保存則を使った答案はこちら→斜面と力学的エネルギー保存の法則

(3)解法のポイント

斜面の問題はまず、①斜面に水平な方向、②斜面に垂直な方向の2つに力を分けます。

そして、①は運動方程式、②はつりあいの式を立てるのが基本です。

(4)必要な知識

①運動方程式

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②等加速度直線運動

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(5)理解すべきこと

①等加速度直線運動の式の成り立ちと関係を理解しましょう→等加速度直線運動の式の成り立ちと関係(v-tグラフの読み取り方、加速度・速度・変位の微分と積分の関係についても解説しています)

☆動画はこちら↓

②運動方程式は「力を加えるとその方向に加速度が生じる」という意味であることを理解しましょう→運動方程式の意味(力を加えるとその方向に加速度が生じる、放物運動・円運動・単振動を運動方程式で考える)

☆動画はこちら↓

(6)参考

☆力の法則の勉強法はこちら→力の法則

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☆力学の勉強法はこちら→力学の勉強法

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