回14送心カとカのつりあい
次の[| ア ト[ ク ]に当てはまる答えを解答群から 1 つ選べ。 ただし, 解答が数値の
場合は最も近い値を正解とする。また, 同じ答えをくり返し選んでもよい。
図 1 のように質量 3.0x10*kgの1両編成の電車 進行方向
があり, 車内の床上に質量 15kg のスーツケースが ーー 電車
纏かれている。スーツケースの上部には図のょうに |ハンドAA、
ハンドルがついており, スーツケースの底の4 つの 間の2スター
角には方向が自在に変わる小さなゴム車輸 (キャス
ター) がついており, 床上を前後左右のどの方向に 図1
も上麻擦なく移動できる。また, 電車もレールの上を摩擦なく移動できるものとし, 空気抵
抗は十分に小さく無視できるものとする。スーツケースは購体とし, 重力加速度の大きさ
を9.8m/s* として, 次の問いに答えよ。
(1) 電車は時刻 【S] に水平な面上で静止状態から等加速度直線運動を始めたが, スーツ
ケースを電車の床面に対して静止させておくには, 進行方向に [N] の力で支える必
要があった。電車が静止時から 100 m だけ進んだとき, 電車の速さは 13 m/s であった
ので, このとき, =[ ア ]Nである。
ーア ] の解答群
G① 20、 の93 @ 60 @ 72 @ 80
@⑥ 90 の@⑦10 @ 13 ⑨ 15 ⑩ 18
(2) 電車はさらに等加速度直線運動を続け, 時刻ヵ(s]に速さ 17 m/s に達した。地上で
静止している観測者から見ると,。 スーツケースは時刻 。[S]から [5] の間に大きさ
[N) のカによって, 合計| イ ]x10* Jの仕事をされたように見えた。
[イ ] の解答群
③④① 080 。@ 13 ⑧⑨ 1.9 @ 22 る⑥ 28
