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74 (物理（第2問） 問3)

物体の運動に関する探究の過程について、後の問いに答えよ。

Bさんは、水平な実験机上をなめらかに動く力学台車と、ばねばかり、おもり、記録タイマー、記録テープからなる図1のような装置を準備した。そして、物体に一定の力を加えた際の、力の大きさや質量と物体の速さの関係を調べるために、次の2通りの実験を考えた。

【実験1】
いろいろな大きさの力で力学台車を引く測定を繰り返し行い、力の大きさと速さの関係を調べる実験。

【実験2】
いろいろな質量のおもりを用いる測定を繰り返し行い、物体の質量と速さの関係を調べる実験。

【実験2】として、力学台車とおもりの質量の合計が
ア：3.18kg
イ：1.54kg
ウ：1.01kg
の3通りの場合を考え、各測定とも台車を同じ大きさの一定の力で引くことにした。
この実験で得られた記録テープから、台車の速さvと時刻tの関係を表す図2のグラフを描いた。ただし、台車を引く力が一定となった時刻をグラフのt＝0としている。

図2の実験結果からAさんの仮説「物体の速さは物体にはたらく力と物体の質量のみによって決まり、ある時刻の物体の速さvは、その時刻に物体が受けている力の大きさFに比例し、物体の質量mに反比例する」が誤りであると判断する根拠として、最も適当なものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。