大学入学共通テスト(理科) 過去問
令和5年度(2023年度)本試験
問6 (物理基礎(第2問) 問2)

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問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和5年度(2023年度)本試験 問6(物理基礎(第2問) 問2) (訂正依頼・報告はこちら)

小球の運動についての後の問いに答えよ。ただし、空気抵抗は無視できるものとする。

図1は、ある初速度で水平右向きに投射された小球を、0.1sの時間間隔で撮影した写真である。壁には目盛り間隔0.1mのものさしが水平な向きと鉛直な向きに固定されている。

鉛直方向の運動だけを考えよう。このとき、小球の鉛直下向きの速さvと時刻tの関係を表すグラフ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。
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この過去問の解説 (1件)

01

解答 右肩上がりの直線のグラフ(図を参照)

 

解説

適切なv-tグラフを選ぶ問題です。

 

小球の鉛直下向きの運動については「自由落下」です。

自由落下の速さvは重力加速度の大きさをgとして

v=gt

であり、グラフは原点を通り傾きが正の直線になります。

 

よって右肩上がりの直線のグラフが答えとなります。

選択肢1. 解答選択肢の画像

この選択肢が正解となります。(v=gt)

選択肢2. 解答選択肢の画像

誤答選択肢です。

もし空気抵抗があればこのような振る舞いになるでしょう。

選択肢3. 解答選択肢の画像

誤答選択肢です。

鉛直下向きを正にしたx-tグラフならばこのようになるでしょう(x=(1/2)gt2)。

選択肢4. 解答選択肢の画像

誤答選択肢です。

傾きが一定であるという点は正しいですが、

落下しているにも関わらずだんだん遅くなっているグラフになっています。

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