共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）追・再試験
問10 (物理基礎（第2問） 問6)
問題文
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。
図5のように、板が水平面となす角θをθcより大きくした状態で板を固定し、物体を静かに置くと、物体は板の上をすべり下りた。このとき、後の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる語句の組合せ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。
高さhだけ板の上をすべり下りる間に重力が物体にした仕事の大きさはθによらず等しく、動摩擦力が物体にした仕事の大きさは（ ア ）。高さhだけすべり下りたときの物体の速さは（ イ ）。
平らな板と物体の間にはたらく摩擦力について考える。
図5のように、板が水平面となす角θをθcより大きくした状態で板を固定し、物体を静かに置くと、物体は板の上をすべり下りた。このとき、後の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる語句の組合せ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。
高さhだけ板の上をすべり下りる間に重力が物体にした仕事の大きさはθによらず等しく、動摩擦力が物体にした仕事の大きさは（ ア ）。高さhだけすべり下りたときの物体の速さは（ イ ）。
このページは閲覧用ページです。
履歴を残すには、 「新しく出題する（ここをクリック）」 をご利用ください。
問題
共通テスト（理科）試験 令和6年度（2024年度）追・再試験 問10（物理基礎（第2問） 問6） （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。
図5のように、板が水平面となす角θをθcより大きくした状態で板を固定し、物体を静かに置くと、物体は板の上をすべり下りた。このとき、後の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる語句の組合せ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。
高さhだけ板の上をすべり下りる間に重力が物体にした仕事の大きさはθによらず等しく、動摩擦力が物体にした仕事の大きさは（ ア ）。高さhだけすべり下りたときの物体の速さは（ イ ）。
平らな板と物体の間にはたらく摩擦力について考える。
図5のように、板が水平面となす角θをθcより大きくした状態で板を固定し、物体を静かに置くと、物体は板の上をすべり下りた。このとき、後の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる語句の組合せ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。
高さhだけ板の上をすべり下りる間に重力が物体にした仕事の大きさはθによらず等しく、動摩擦力が物体にした仕事の大きさは（ ア ）。高さhだけすべり下りたときの物体の速さは（ イ ）。
- ア：θによらず、等しい イ：θによらず、等しい
- ア：θによらず、等しい イ：θが大きいほど、大きい
- ア：θによらず、等しい イ：θが大きいほど、小さい
- ア：θが大きいほど、大きい イ：θによらず、等しい
- ア：θが大きいほど、大きい イ：θが大きいほど、大きい
- ア：θが大きいほど、大きい イ：θが大きいほど、小さい
- ア：θが大きいほど、小さい イ：θによらず、等しい
- ア：θが大きいほど、小さい イ：θが大きいほど、大きい
- ア：θが大きいほど、小さい イ：θが大きいほど、小さい
正解！素晴らしいです
残念...
この過去問の解説 （1件）
01
解答 ア：θが大きいほど、小さい イ：θが大きいほど、大きい
アの解説
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。
動摩擦力がした仕事の大きさをWとします。
W=(動摩擦力の大きさ)×(移動距離)
=μ'mgcosθ×h/sinθ
=μ'mgh/tanθ
となります。
鋭角の範囲ではθが大きいほど、tanθは大きいので、
θが大きいほど1/tanθは小さく、
ひいてはWはθが大きいほど小さくなります。
よって ア: θが大きいほど、小さい となります。
イの解説
運動エネルギーと仕事の関係を問う問題です。
hだけ滑り降りたときの物体の運動エネルギーをKとすると、
K = −W + mgh
となります。
アよりWはθが大きいほど小さくなりますから、
運動エネルギーKはθが大きいほど大きくなり、
ひいてはそのときの速さはθが大きいほど大きくなります。
よって答えは θが大きいほど、大きい となります。
この選択肢が正解となります。
動摩擦力の仕事は常に負になることに注意しましょう。
参考になった数0
この解説の修正を提案する
前の問題（問9）へ
令和6年度（2024年度）追・再試験 問題一覧
次の問題（問11）へ