大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)本試験
問1 (物理基礎(第1問) 問1)

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問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)本試験 問1(物理基礎(第1問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章中の空欄( ア )・( イ )に入れる数値の組合せとして最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。

図1のように、隣りあって平行に敷かれた線路上を、2台の電車(電車AとB)が、反対向きに等速直線運動をしながらすれちがう。電車AとBの長さは、それぞれ、50mと100mであり、電車AとBの速さは、それぞれ、10m/sと15m/sである。電車Aに対する電車Bの相対速度の大きさは( ア )m/sである。また、電車Aの先頭座席に座っている乗客の真横に、
電車Bの先頭が来てから電車Bの最後尾が来るまでに要する時間は( イ )sである。
問題文の画像
  • ア:5  イ:20
  • ア:5  イ:30
  • ア:10  イ:10
  • ア:10  イ:15
  • ア:15  イ:6.7
  • ア:15  イ:10
  • ア:25  イ:4.0
  • ア:25  イ:6.0

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 ア:25  イ:4.0

 

解説

アの解説

・解法1(機械的に計算する解法)

右向きを正とします。速度はそれぞれ

vA = +10 m/s vB= -15 m/s
です。相対速度は「相手の速度ー自分の速度」で計算できるので、

電車Aに対する電車Bの相対速度は

vB - vA = (-15 m/s) - (+10 m/s) = -25 m/s

と計算でき、いま速度の大きさが問われていることに注意して、

答えは 25 m/s つまり ア:25 となります。

 

・解法2(楽な解法)

単純な問題なので、「近づいているということは速く見えるようになるはずだ」

と考えて、 15+10=25 と計算しても差し支えないでしょう。

答えは 25 m/s つまり ア:25 となります。

 

 

 

イの解説

電車Bの最後尾にのみ注目するとわかりやすいです。

 

車Aの先頭座席に座っている乗客の真横に電車Bの先頭が来た瞬間、

その乗客とBの最後尾の距離は100 mです。よって、

「車Aの先頭座席に座っている乗客の真横に、
電車Bの先頭が来てから電車Bの最後尾が来るまでに要する時間」

「電車Bの最後尾が100m進むのに要する時間」

ということになり、

100m ÷ 25 m/s =4.0 s

と計算できます。

よって答えは 4.0 s つまり イ:4.0 となります。

選択肢7. ア:25  イ:4.0

この選択肢が正解となります。

まとめ

「電車Aに対する電車Bの相対速度」とは、

「電車Aから見た電車Bの速度」という意味であり、

これは vB - vA で計算できます。

「相手-自分」「対象-基準」などと覚えておきましょう。

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