大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問2 (物理基礎（第1問） 問2)

解答　（F－mg）h

簡潔な解説①

一定の力Fのする仕事はFhです。

その仕事のうちmghは位置エネルギーとして蓄えられます。

残ったFh-mghが運動エネルギーになります。

よって答えは　（F－mg）h　となります。

簡潔な解説②

物体は鉛直上向きに一定の力(F－mg)の合力を受けます。

床からまっすぐhだけ持ち上げられるので、この力による仕事は

（F－mg）hです。この仕事がすべて運動エネルギーになるので、

答えは　（F－mg）h　となります。

詳細な解説（計算で求める方法）

物体の加速度をaとし、運動方程式を立てます。

ma=F－mg　（鉛直上向きを正）

より、a=(F－mg)/m

等加速度直線運動の公式

「v²-v₀²=2ax」にv₀=0,x=hと上記のaを代入して

v²=2(F－mg)h/m

変形して

(1/2)mv²=(F－mg)h

よって答えは　（F－mg）h　となります。