R４年度第１回高認物理基礎大問２解説

大問２

　図のように、等速度でバスが動いている。このバスが急ブレーキをかけると、バスの中にいる人は進む向きと同じ向きに倒れそうになる。これは、物体（バスの中にいる人）が運動の状態を維持し続けようとする性質によるものである。このような性質を慣性という。

　水に質量30gの直方体の物体を浮かべたところ、図のように水平を保って静止した。この物体が水中に沈んでいる部分の高さ$h$は何cmか。ただし、水の密度を$1 \mathrm{g/cm^3}$とする。

・$4 \times 5 \times h \times 1 = 30$

$h = \dfrac{30}{20} = \dfrac{3}{2} = 1.5$（cm）

　図のように、摩擦のない水平面上に質量４kgの物体Aと質量２kgの物体Bを糸でつないで置いた。物体Bに水平に６Nの力を加えて引いたところ、物体Aと物体Bは同じ加速度で動いた。このときの加速度の大きさは何$m/s^2$か。ただし、糸の質量は無視できるものとする。

・$ma = F$

$(4 + 2) \times a = 6$

$a = \dfrac{6}{6} = 1$（$m/s^2$）

　図のように、水平面とのなす角が$\theta$の摩擦のある斜面上に、質量mの物体を置いて静止させた。このときの静止摩擦力の大きさは$mg\sin \theta$である。ただし、重力加速度の大きさをgとする。