ページ3:

自学 © Akagi
M'-M
a
g
M + M'
問1 M = M'のとき
M'-M
a =
g = 0 (等速直線運動)
M + M'
M
→ 物体にはたらく重力と糸の張力
がつり合っているから
S = Mg
問2 M < M' のとき
M'-M
a =
M+Mg>0 (等加速度運動)
2
= =2ax
v=v, v = 0, x=hを代入すると202
12-02 =2ah
2
a =
2h

ページ4:

問3 おもりCがパイプに接して止まってから, おもりBが床に達するまでの時
間をTとする。このとき,パイプ内部を落下するBの速さ”を表す式として
最も適当なものを,次の①~⑥のうちから一つ選べ。”= 107
①gT
②ar
③2gT
④ 2ar
h
⑤
⑥
T
T
H

ページ5:

問3 等速度 速さ=距離 ÷ 時間
H
v=-
おもり C
T
距離
時間 T
速さ
H
床
おもり B

ページ6:

加速度の大きさαを, おもりの速さ”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
上端までの距離をんとする。 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。
天井
天井
おもりC
おもりA
m
Mおもり B
h
おもりC
透明な
|M
パイプ
おもりA
床
(i)
2
おもり B
(ii)
図 2
H
床

ページ7:

問4 距離んの値を4通りに変えて,測定した時間 Tから速さ”を求めた。横軸
にん,縦軸にをとったグラフとして最も適当なものを,次の①~④のうち
から一つ選べ。 108
①
③
v2
h
h
②
④
2
h
0
h

ページ8:

問4 BとCのおもりがいっしょに
落下しているときの加速度を
α'とします。
天井
等加速度運動の公式により
M+m
おもりC
m
12-02=2a'h
M おもりB
h
a'
[1]
gにM' = M + m
v2=2a'h
ここで、a=
M'-M
M+M'
を代入すると
a' =
透明な
|M
パイプ
おもりA
=
(M+m) - M
M + (M + m)
m
2M+m
②を1に代入すると2
-g
g
2
y = ax
2mg
=
h
2M+m
2mg
は定数だから, v2はんに比例する。
2M+m
床
h

ページ9:

問5 問4で選んだグラフを,傾きが6の直線とみなしたとき,bは加速度の大き
さα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①~⑧のうちから一つ選べ。g= 109
2M+m
M+m
M+m
①
b
②
b
③
b
2 m
2 M
2 m
2M+m
M+2m
M+2m
④
b
⑥
b
b
2 M
2 M
2 m
2 M
⑦
2 m
b
(8
b
M+2m
2M+m

ページ10:

2mg
2mg
問5 問4より2=
h
=b (傾き)
2M+m
等式変形すると
2M+m
すなわち
2mg = (2M+m)b
2M+m
-b
g
2m