解説:
つり合いの関係:
ある物体に対して働いているすべての力が打ち消しあって物体が停止している状態。
作用・反作用の関係:
物体Aから物体Bに対してはたらく力を作用とすると、物体Bから物体Aに対して働く力を反作用という。
① りんごにはたらく重力\(f_1\) と,箱がりんごにおよぼす垂直抗力\(f_2\)は,つり合いの関係にある。 (正しい)
りんごにはたらいている力は、 りんごにはたらく重力\(f_1\) と、 箱がりんごにおよぼす垂直抗力\(f_2\) の2つだけであり、りんごは停止している。したがって、これらの力はつり合いの関係にある。
② 箱にはたらく重力\(f_4\)と,箱がりんごにおよぼす垂直抗力\(f_2\)は,作用・反作用の関係にある。 (間違い)
箱がりんごに及ぼす垂直抗力と、作用・反作用の関係にある力は、りんごが箱を押す力 \(f_3\) となる。
③ りんごから箱にはたらく力\(f_3\)と,箱がりんごにおよぼす垂直抗力\(f_2\)は,つり合いの関係にある。 (間違い)
りんごから箱にはたらく力と、箱がりんごにおよぼす力は、作用・反作用の関係にある。
④ 箱にはたらく重力\(f_4\)と,床が箱におよぼす垂直抗力\(f_5\)は,つり合いの関係にある。 (間違い)
箱にはたらく力は、 箱にはたらく重力\(f_4\)と 、 床が箱におよぼす垂直抗力\(f_5\) と、 りんごが箱を押す力 \(f_3\) の3つがあって停止しているので、2つだけでは、つり合わない。