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Science Junior High

⑷の①って糸と水平面のなす角度を小さくすると、ばねばかりの値は絶対に大きくなるものなのですか?

車 力学車コスし磁問 244 合格メソッド理科 4 みと重さ,糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 (熊本県・改) 博樹さんと明雄さんは、滑車を使った仕事について調べるため, 滑車 A,Bと, 重さが1.ONのおもりを使っ 100g 図2 の大 実験Ⅱ 図2のように, 滑車Bを使って もりを高さ0.10mまでゆっくり 引き上げ, このときの力の大きさ と糸を引いた距離を調べた。 実験 図1のように滑車Aを使ってお もりを高さ0.10mまでゆっくり引 き上げ,このときの力の大きさと 糸を引いた距離を調べた。 図 1 ものさし ばねばかり、 滑車 A ばねばかり 糸 0.10m 表は,実験I II の結果を示したもの 滑車B」 である。 表 力の大きさ [N] 糸を引いた距離 [m] おもり L9.10m 実験 I 実験 II 1.0 0.6 0.10 0.20 糸 ものさし 実験を終えて, 博樹さんと明雄さんは表を見ながら次のような会話をした。 3 博樹:。実験Iの仕事の大きさは,実験II とは異なっているよ。滑車などの道具を使っても仕事の大きさは 変わらないと学習したけど, 仕事の大きさが同じにならないのはどうしてだろう。 明雄 滑車の重さに注目したらどうかな 博樹: そうか、表から、滑車の重さは Nであることがわかるね。 明雄 滑車の重さがあるから, それだけ仕事が大きくなるんだね。 (1)下線部について, 実験1の仕事の大きさは何Jか,求めなさい。また,下線部⑥のように,道具を使っ ても仕事の大きさは変わらないことを何というか,適切な語を答えなさい。 (2) に適切な数字を入れなさい。 COOM 3 次に二人は,図3の装置を、 重さが0.5Nの滑車Cにかえ、「 糸を斜めに引っぱり, 重さが1.0Nのおもりをゆっくり引き上> げた。図3は,糸と水平面のなす角が45°のときのようすを示 したものである。 なお、点Pはばねばかりと糸の接点を示して 滑車 おり,実験で使用する糸ののびちぢみと重さ, 糸と滑車の摩擦 は考えないものとする。 45°/45° (3)滑車Cとおもりを支える力を糸の方向に分解し,その力を もとにして、図3のときのばねばかりが糸を引く力を,解答欄 の図中のPから矢印でかきなさい。 おもり (4) 糸と水平面のなす角を小さくしていくと, ばねばかりの示す値は① (ア 大き くなる イ小さくなる ウ変化しない)。 また, 糸と水平面のなす角が30 のとき, ばねばかりの示す値は, ② Nになる。 ①の の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。 また, ② に適切な数字を入れなさい。 仕事の大きさ 語 (1) J (3) (右の図に記入) (4) ① ばねばかり PL a (2) 1目盛りは 0.25Nである。

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なぜ答えが2になるのか分りません。教えてください

Kさんは、物体の運動について調べるために,次のような実験を行った。 これらの実験とそ の結果について、あとの各問いに答えなさい。 ただし, 用いた記録タイマーは, 1秒間に50打 点するものとし、記録タイマーとテープとの間の抵抗, 台車と板との間の摩擦、滑車と糸との 間の摩擦、台車とおもりにはたらく空気の抵抗, 糸と滑車の質量および台車の大きさは考えな (いものとする。 また, 糸は伸び縮みしないものとし、 台車は滑車と衝突しないものとする。 〔実験1] 図1のように, 水平な机の上に平らな板を乗せ、その上に台車を置いてテープをつな いだ。台車の他方にはおもりをつけた糸をつなぎ, たるまないように滑車に通した。 台車を手 でおさえて静止させたあと、記録タイマーのスイッチを入れ、静かに手をはなしたところ, 台 車とおもりは同時に運動を始めた。おもりの真下にはいすがあり,おもりがいすについたあと 台車は運動を続け 図2は、この台車の運動を記録したテープを, 打点がはっきりと分離できる適当な点から5 打点ごとに切り取り、順に用紙にはり付けている途中のものである。ただし、図2における① 〜⑦のテープの打点は省略してある。 14.0 30℃にって 12.0 物質BC 10.0 テープ 台車 滑車 8.0 プ の 長 6.0 〔cm〕 おもり 4.0 記録タイマー 板 机 図1 2.0 0 (30+50+5+0+10731+129) 〔実験2] 図3のように, 〔実験1]で用いた板と 机の間に木片をはさんで斜面をつくり,その上 におもりをつけた糸をつないだ台車を置き、手塚 でおさえて静止させた。 この状態から、手をは なしても台車が静止したままになるように斜面 この角度を調節した。 台車 斜面の角度 板 机 図3 (ア) 〔実験1] において,おもりがいすにつくまで の台車の運動のようすを説明したものとして最 も適するものを次の1~4の中から一つ選び、その番号を答えなさい。 滑車 □おもり 木片 5打点ごとに切ったテープの長さが一定なので,台車は一定の速さで運動していた。 25打点ごとに切ったテープの長さが一定なので,台車は速さが増す運動をしていた。 5打点ごとに切ったテープがしだいに長くなっているので,台車は一定の速さで運動して 2021年 神奈川県 (41)

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(3)②4倍になる理由を教えてほしいです

力学的エネルギーと仕事に関する (1 6 )の問いに答えなさい。 ただし, 空気抵抗や小球とレール の摩擦は考えないものとし, 小球のもつエネルギーはすべて木片を動かす仕事に使われるものとする。 (12点) 図11のように,長さ6cmのレールを7本用いてコースを組み立てた。 質量 10gの小球を2cmの 高さから静かに手をはなし, レール上に置いた木片に当て、木片の移動距離を調べた。次に, はなす高 さを4cm,6cm,8cm にかえて静かに手をはなし, 木片に当て, 木片の移動距離を調べた。同様の操 作を質量 30g, 45gの小球についても行い, 木片の移動距離を調べた。 図12は, その結果をまとめて グラフにしたものである。 図 11 レール ・6cm 8cm 6cm 小球 木片 4 cm 2 cm ものさし 図 12 6.0 45 g 木片の移動距離 5.0 4.0 30 g X 3 3.0 2.0 cm 1.0 10gいど 0 4am 30 0 2 4 6 8 高さ(cm) 10m 10 2:1.5=6:x Cm cm 2x 9 4.5 9:2 (1) 小球が斜面を下っているとき,小球の進行方向にはたらく力の大きさは,時間の経過とともにど うなるか。 次のア~エの中から最も適切なものを1つ選び、記号で答えなさい。 ア 小さくなる。 イ 大きくなる。 ウ変化しない。 エ大きくなったあと一定になる。 (2) 小球を高さ6cmからはなしたときの, 小球の質量と木片の 移動距離との関係を表すグラフを,図13にかきなさい。 (3)質量 90gの小球を用いて同様の実験を行ったところ, 木片 の移動距離は 12.0cmであった。 ①このとき,小球をはなした高さは何cmか。計算して答え なさい。 ② この小球が①の高さにあるときにもつ位置エネルギーは, 質量 30gの小球が高さ6cmにあるときの何倍か。 計算して 答えなさい。 hom 図 13 いどう 45g 6mm 8cm 90g 12cm 木片の移動距離 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 (cm) 1.0 0 0 10 20 30 40 小球の質量(g) 44 300

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(2)(4)を教えて欲しいですm(_ _)m

次の実験について、あとの問いに答えなさい。 ただし, 小球にはたらく摩擦や空気の抵抗 は考えないものとする。 (実験〕 ①図1のように、角度 30°のレールを用いた斜 (図1) 上で、小球を静かにはなし, レールの水平部分に置 しょうとっ ②水平面からの高さがそれぞれ5cm, 10cm 15cm いた木片に衝突させる装置をつくった 20cmの位置で,質量10gの小球をはなし, 木片に 衝突させ、木片が移動したそれぞれの距離を測定した。 ③量の異なる小球に変えて、 ②の操作をくり返した 図2は、その結果を示したものである。 水平面上にあった40gの小球を水平面から20cmの高 さまで押し上げたとき, 手が重力にさからってした仕事 の量は何Jか,求めなさい。 ただし, 100gの物体には らく重力の大きさを1Nとする。 (9点) [ 121) レールに沿って小球を押し上げるときに必要な力は 何Nか、求めなさい。(9点) 〔 〕 (3)小球をはなす高さを15cmにしたときの, 小球の質量 木片の動いた距離の関係を、 図2をもとにして右のグ か ラフに描きなさい。(9点) 水平面からの 小球の高さ [図2] 4図1の実験装置を使って, 水平面からの高さが18cmの 位置で25gの小球をはなし, 木片に衝突させたとき, 木片が移動する距離は何cmになると考えられるか, 求 [ めなさい。(10点) 木片の移動距離〔〕 20 15 5 レール 30 木片 水平面 ものさし |==|==|= 4 B 567 5 40g TO 30g 10 20g 10g 5 10 15 20 水平面からの小球の高さ [cm] 木片の移動距離〔〕 201 15 10 ] cm 5 10 20 30 40 小球の質量[g] 実験で、小球のもつ力学的エネルギーは,小球をはなし てから木片に衝突する直前まで一定に保たれている。 レ ール上を運動している小球のもつ位置エネルギーが,力学的エネルギーの3分の1のとき、 小球のもつ運動エネルギーは,位置エネルギーの何倍か、書きなさい。 ただし、水平面上 ( おける小球のもつ位置エネルギーを0とする。 (9点) 〕〔徳島

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