新リ物基 基問24

(1)

\(v-t\)グラフです。自由落下も等加速度運動の一種ですので、①

ちなみに、グラフの式は\(v=gt\)で、傾き\(g\)が一定値です。

 

(2)

\(y-t\)グラフです。等加速度運動の\(x-t\)グラフと同じ形になるはずですから、③

グラフの式は\(y=\displaystyle\frac{1}{2}gt^2\)となっていて、およそ\(y=5t^2\)という形です。

 

(3)

時刻ごとの高さを表すグラフです。最初、\(t=0\)ですでに高さを持っていて、そこからしばらく時間が経過すると地面に落ちますので、可能性としては②か④。これ以外を選んでしまうと大幅なミスです。

 

そして、自由落下するとき、時間が経過するごとに加速して、早くなります。つまり、落とし始めて最初のうちは、あまり落ちないということなので、グラフの概形としては④をとると自然ですね。

 

(4)

\(v-y\)グラフという初めて登場するグラフです。これは式から考える方がいいかもしれません。

\(y\)と\(v\)を使う自由落下の式は、

 \(v^2=2gy\)

のみです。これを移項すると、

 \(displaystyle\frac{v^2}{2g}\)

ですから、もし縦軸が\(y\)で、横軸が\(v\)なら、2次関数のグラフになるわけです。

それを、縦軸と横軸の向きを入れ替えたものが\(v-y\)グラフですので、2次関数を横倒しにした形の⑤が答えとなります。