Question

まお

この問題の解説お願いします！
書き込んでしまっていてすみません。

2 図2のように、 人が乗った板を同じ長さのひもFとひもGでつるし, 点DでひもHにつなぎ, Hを定
滑車に通して、乗った人自身がHを下向きにひいたところ台が浮いて水平に静止した。 F とGの間の角
をEとする。 F, G, Hは同一平面内に存在するものとする。 人と板の質量はそれぞれ 50kg/と10kg/
である。ここで,静止したということは,図2の中にあるそれぞれの構成要素にはたらく力がつりあっ
ているということである。図2を図3と図4の部分に分けて考えることとする。あとの問いに答えなさ
い。
50000g 500N
F
H
D
(500N
図2
G
100N
D
Be
てでひもと
3lep
図3
XIN
43
y
図4
COON
x

(1) 図2のうち、図3に示した部分にはたらく力は、図3中の3つの矢印で表される力のみであ
る。この部分にはたらく3つの力の関係式を書きなさい。 ただし, 手でひもを引く力とDで上
向きにはたらく力の大きさは同じになるとしてよい。 関係式には,手でひもを引く力の大きさ
を x [N],板が人に与える垂直抗力の大きさをy [N] として, x,yと数字を用いなさい。
(2)
図4の部分についても, はたらく力は図4中の3つの矢印で表される力のみである。 この部分
にはたらく力についても関係式を書きなさい。 ただし, (1)と同様に手でひもを引く力とDで
上向きにはたらく力の大きさは同じになるとしてよい。 関係式には、 手でひもを引く力の大きさ
をx[N],板が人に与える垂直抗力の大きさをy [N] として, x,yと数字を用いなさい。
(3)
(1)と(2)で得られた式からx [N] とy [N] をそれぞれ求めなさい。
(4)
図2のEが大きくなるようにひもをつないだ場合, 台が浮いて静止するために, 必要な手がひ
もをひく力はどうなるか。 次のア~ウの選択肢のうち正しいものを選び, 記号で書きなさい。
ウ 大きくなる
ア 同じイ 小さくなる
(5) (4) において,図2のFがDに与える力の大きさはどうなるか。 次のア~ウの選択肢のう
ち正しいものを選び, 記号で書きなさい。
ア 同じ
イ 小さくなる
ウ 大きくなる
(6) 図2のEが120°のとき,FがDに与える力の大きさは何 N か, 求めなさい。 ただし,必要
であれば次の値を用いなさい。 √2=1.4,√3= 1.7

過去問 理科 物理