この問題の解き方を教えてください！

質問

この問題の解き方を教えてください！

回答No.2

noname#227255

ANo.1の訂正です。

(2)及び(3)について
AC間の距離は、xではなくsですね。

回答No.1

noname#227255

(1)
ばねに蓄えられたエネルギー（弾性エネルギー）が、質量Mの物体の運動エネルギーに変わるので、この物体がばねから離れるときの速さをv0とすると、
Mv0^2/2=kd^2/2であるから、v0=d√(k/M)

(2)
この物体は、点Aまでは速さv0で等速直線運動をします。
その後は、動摩擦力F'=μ'Mgが働くので、生じる加速度をaとすると、
Ma=-μ'Mgであるから、a=-μ'g（進行方向とは逆）
よって、点Aを通過してから時間t後の速度v=v0+at=d√(k/M)-μ'gt
点Cで停止するとき、v=d√(k/M)-μ'gt=0になるから、t=d√(k/M)/(μ'g)
等加速度運動における移動距離は、v0t+at^2/2=dt√(k/M)-μ'gt^2/2であるから、
t=d√(k/M)/(μ'g)として、
x=d√(k/M)*d√(k/M)/(μ'g)-μ'g{d√(k/M)/(μ'g)}^2/2=kd^2/(2μ'Mg)

(3)
x＞Lであればいいので、
kd^2/(2μ'Mg)＞Lから、d＞√(2μ'MgL/k)