大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）本試験
問9 (物理基礎（第2問） 問5)

「滑車と二つのおもりを用いて重力加速度の大きさgを測定する」という探究課題について、次の文章を読み、後の問いに答えよ。ただし、滑車はなめらかに回り、糸と滑車の質量および空気抵抗の影響を無視する。また、糸は伸び縮みせず、たるまないものとする。

加速度の大きさaを、おもりの速さvから求めるために、図2のような装置を作成した。図2（ⅰ）のように、天井に固定された滑車にかけた糸の両端に、同じ質量MのおもりAとBがついている。Aを手で静止させ、Bの上に小さな質量mのおもりCをのせる。また、Bの下には、透明なパイプがある。Cの底面からパイプの上端までの距離をhとする。Aから静かに手をはなすと、BとCは一緒に落下を始めた。
その後、図2（ⅱ）のように、Cはパイプ上端に接して止まり、Bだけがパイプ内部を等速度で距離Hだけ落下し床に達した。

【◆◆◆注意：前問（問4）へのリンク要◆◆◆】で選んだグラフを、傾きがbの直線とみなしたとき、bは加速度の大きさaに関係する。実験で求めたbを用いてgを表す式として正しいものを、次の選択肢のうちから一つ選べ。