R５年度第２回高認物理基礎大問２解説

大問２

問１【摩擦力】

　摩擦のある水平面上に質量６kgの物体を置き、水平方向に力を加えた。ただし、物体と水平面との静止摩擦係数を0.3、重力加速度の大きさを$9.8 \mathrm{m/s^2}$とする。
（１）図のように、力の大きさを10Nとしたが、物体は動かなかった。このとき、物体にはたらく摩擦力の大きさは何N か。

・物体は動かなかったので、このときの摩擦力は10Nである。
ちなみに、最大静止摩擦力は$6 \times 9.8 \times 0.3 = 17.64 \fallingdotseq 18$

（２）図のように、力の大きさを21Nにすると、物体が加速度$0.5 \mathrm{m/s^2}$で運動した。このとき、物体にはたらく動摩擦力の大きさは何Nか。

・$6 \times 0.5 = 3$

$21 - 3 = 18$（N）

問２【ばねの伸び】

　図のように、10Nの力で引くと0.1m伸びるばねA、Bを直列につなぎ、ばねAの端を天井に固定し、ばねBの端に重さ10Nのおもりをつり下げて静止させた。それぞれのばねの伸びの組合せとして正しいものはどれか。ただし、ばねの質量は無視できるものとする。

・Aの伸びは0.1m、Bの伸びも0.1m。

問３【重力の反作用】

　図のように、水平な床の上に箱Aを置き、その上に箱Bを置いた。箱Aにはたらく重力の反作用として正しいものはどれか。

① 箱Aが地球を引く力（箱Aにはたらく重力の反作用。よって、正しい。○）
② 床が箱Aを押す力（垂直抗力）（箱Aが床を押す力の反作用。よって、間違っている。×）
③ 箱Aが箱B押す力（垂直抗力）（箱Bが箱Aを押す力の反作用。よって、間違っている。×）
③ 箱Bが箱Aを押す力（箱Aが箱B押す力（垂直抗力）の反作用。よって、間違っている。×）

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