H30年度第２回高認物理基礎大問２解説
大問２
問１【物体にはたらく力】
図のように、床に置かれた箱の上にりんごが置いてある。これらにはたらく力の関係について正しく説明している文はどれか。
ただし、矢印の長さは力の大きさを表しているとは限らない。
・箱にはたらく重力$f_4$と、箱がりんごにおよぼす垂直抗力$f_2$は、作用・反作用の関係にない。（よって、間違っている。×）
・リンゴから箱にはたらく力$f_3$と、箱がりんごにおよぼす垂直抗力$f_2$は、作用・反作用の関係にある。（よって、間違っている。×）
・りんごにはたらく重力$f_1$＋箱にはたらく重力$f_4$と、床が箱におよぼす垂直抗力$f_5$は、つり合いの関係にある。（よって、間違っている。×）
・リンゴから箱にはたらく力$f_3$と、箱がりんごにおよぼす垂直抗力$f_2$は、作用・反作用の関係にある。（よって、間違っている。×）
・りんごにはたらく重力$f_1$＋箱にはたらく重力$f_4$と、床が箱におよぼす垂直抗力$f_5$は、つり合いの関係にある。（よって、間違っている。×）
問２【張力】
図のように、50cmはなれた天井の２点A、Bに長さ70cmの糸の両端を固定した。ACの長さが40cm、BCの長さが30cmとなる点をCとし、点Cに重さ10Nの物体をつるした。
糸ACの張力の大きさと、糸BCの張力の大きさを求めよ。
問３【物体を糸で引き上げる】
図のように、質量0.50kgの物体に軽い糸をつけ、その糸を手で引き上げた。ただし、重力加速度の大きさを$9.8 \mathrm{m/s^2}$とする。
（１）物体を5.0m/sの等速度（加速度０）で鉛直上向きに引き上げているとき、糸が物体を引く力の大きさは、$0.5 \times 9.8 = \dfrac{1}{2} \times 9.8 = 4.9$（N）である。
（２）物体を鉛直上向き$4.0 \mathrm{m/s^2}$の加速度で引き上げているとき、糸が物体を引く力の大きさは、$0.5 \times 4 + 0.5 \times 9.8 = 2 + 4.9 = 6.9$（N）である。
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