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10 (物理基礎（第2問） 問5)

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。

同じ質量の二つの小球A、Bを用意した。図2のように、水平な床を高さの基準面として、小球Aを高さhの位置から初速度0で自由落下させると同時に、小球Bを床から初速度V0で鉛直に投げ上げたところ、小球A、Bは同時に床に到達した。

次の文章中の（　ア　）・（　イ　）に入れる式の組合せとして正しいものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

床に到達する時点での小球A、Bの運動エネルギーK_A、K_Bの大小関係は、計算をせずとも以下のように調べられる。
小球Bの最高点の高さをh_Bとする。運動を開始してから床に到達するまでの時間は小球A、Bで等しいことから、hとh_Bの大小関係は（　ア　）であることがわかる。小球が最高点から床に達する間に失った重力による位置エネルギーは、床に到達する時点で運動エネルギーにすべて変換されるので、K_AとK_Bの大小関係は（　イ　）であることがわかる。