質量$m$の物体$\text{A}$が、図のように、質量の無視できる伸び縮みしない糸につながれて床から$h$の高さに手で保たれている。糸を固定してある点$\text{O}$の真下には質量$M$の物体$\text{B}$が置かれている。重力加速度の大きさを$g$として、以下の問5と問6に答えよ。

• 問5 物体$\text{A}$を静かに離したところ、物体$\text{B}$と衝突した。はねかえり係数（反発係数）を$1$とすると、衝突直後の物体$\text{B}$の速さはいくらか。
  • (a) $\dfrac{2M}{M+m}\sqrt{gh}$
  • (b) $\dfrac{M-m}{M+m}\sqrt{gh}$
  • (c) $\dfrac{2m}{M+m}\sqrt{gh}$
  • (d) $\dfrac{2M}{M+m}\sqrt{2gh}$
  • (e) $\dfrac{M-m}{M+m}\sqrt{2gh}$
  • (f) $\dfrac{2m}{M+m}\sqrt{2gh}$
• 問6 衝突後、物体$\text{B}$はなめらかな床を点$\text{P}$まですべった後、摩擦のはたらく床をすべって静止した。動摩擦係数を$\mu$とすると、物体$\text{B}$が静止するまでに動摩擦力を受けてすべった距離はいくらか。ただし、衝突後の物体$\text{B}$の速さを$V$とする。
  • (a) $\dfrac{\mu V^2}{2g}$
  • (b) $\dfrac{\mu V^2}{g}$
  • (c) $\dfrac{2\mu V^2}{g}$
  • (d) $\dfrac{V^2}{2\mu g}$
  • (e) $\dfrac{V^2}{\mu g}$
  • (f) $\dfrac{2V^2}{\mu g}$