共通テスト(理科) 過去問
令和6年度(2024年度)追・再試験
問9 (物理基礎(第2問) 問5)

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問題

共通テスト(理科)試験 令和6年度(2024年度)追・再試験 問9(物理基礎(第2問) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章を読み、後の問いに答えよ。ただし、空気の抵抗は無視できるものとする。
平らな板と物体の間にはたらく摩擦力について考える。

次の文章は、図4で、θを0から徐々に大きくしていったときに、物体にはたらく摩擦力の大きさが変化する様子を述べたものである。文章中の空欄( B )に入れる語句として最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

θがθcより小さい間は物体は静止しており、静止摩擦力の大きさは( A )。θがθcより大きくなると、物体は板の上をすべり下りるようになる。物体がすべり下りているときの動摩擦力の大きさは( B )。
問題文の画像
  • θに比例する
  • sinθに比例する
  • cosθに比例する
  • tanθに比例する
  • (sinθ-cosθ)に比例する
  • 1/tanθに比例する
  • θによらず一定である

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この過去問の解説 (1件)

01

解答 cosθに比例する

 

解説

θがθcより大きくなると、物体は板の上をすべり下りるようになる。

物体がすべり下りているときの動摩擦力の大きさは( B )。」の穴埋め問題です。

 

物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさをNとします。

動摩擦係数をμ'、物体の質量をm、重力加速度の大きさをgとします。

 

斜面に垂直な方向の力の釣り合いより、

mgcosθ = N

となるので、動摩擦力f'は、

f' = μ'N = μ'mgcosθ となります。

 

よって答えは cosθに比例する となります。

選択肢3. cosθに比例する

この選択肢が正解となります。

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