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64 (物理(第1問) 問1)

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問題

大学入学共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)本試験 問64(物理(第1問) 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

図1のように、直角二等辺三角形の一様な薄い板を水平な床に対して垂直に立てる。板の頂点をA、B、Cとし、板が壁と垂直になるように、頂点Aを壁に接触させる。AC=BC=Lとする。板の重心は辺BCからL/3の距離のところにある。この三角形を含む鉛直面内で、点Bに水平右向きに大きさFの力を加えるとき、板が点Aのまわりに回転しないようなFの最大値を表す式として正しいものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、板の質量をMとし、重力加速度の大きさをgとする。
問題文の画像
  • Mg/3√2
  • Mg/3
  • Mg/2
  • √2Mg/3
  • 2Mg/3
  • Mg

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 2Mg/3

 

解説

点Aを中心とした力のモーメントのつりあいの式を立てましょう。

重力の作用線がACと交わる点をHとするとAH=2L/3であることに注意します。

また、Fが最大値をとるとき、垂直抗力によるモーメントはゼロになることにも注意します。

 

反時計回りを正として

0 = Mg × (2L/3) - F×L

F = 2Mg/3

 

よって答えは 2Mg/3 となります。

選択肢5. 2Mg/3

この選択肢が正解となります。

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