大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和4年度(2022年度)追・再試験
問11 (物理基礎(第2問) 問4(1))

このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する(ここをクリック)」 をご利用ください。

問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和4年度(2022年度)追・再試験 問11(物理基礎(第2問) 問4(1)) (訂正依頼・報告はこちら)

図1のように、実線で示した斜面上の高さhの点Pに小球を置く。時刻0に小球を静かに放すと、小球は初速度0ですべりはじめ、基準の高さにある斜面上の点Qまで達した。ただし、斜面と小球の間の摩擦および空気抵抗は無視でき、また、重力加速度の大きさをgとする。
次に、図2において実線で示したように斜面の勾配を急にして、斜面上の点Pに小球を置く。
時刻0に初速度0で小球を静かに放し、基準の高さにある点Q′まですべらせた。

次の文章中の空欄( a )に入れる語句として最も適当なものを、選択肢のうちから一つ選べ。

点Pに置いた小球が斜面PQをすべる場合と斜面PQ′をすべる場合を比較すると、小球が基準の高さを通過する瞬間の速さは、( a )
また、点Pに置いた小球が基準の高さを通過するまでの間に垂直抗力がする仕事は、( b )
問題文の画像
  • 斜面PQをすべる場合の方が大きい。
  • 斜面PQ′をすべる場合の方が大きい。
  • どちらの斜面をすべっても同じである。
  • どちらの斜面をすべる方が大きいか決まらない。

次の問題へ

正解!素晴らしいです

残念...

この過去問の解説 (1件)

01

速さ=加速度×時間を用いて速さを表す式を導きます。

選択肢3. どちらの斜面をすべっても同じである。

こちらが正解となります

まとめ

斜面方向の加速度a=gh/L

QもしくはQ'を通過する時間t=L√2/gh

QもしくはQ'を通過する速度v=atなので

v=gh/L・L√2/gh

v=√2gh

となります。

斜面PQもしくは斜面PQ’を通る場合でgとhは変わらないため、”どちらの斜面をすべっても同じである。”が正解となります。

 

参考になった数0