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Mathematics Junior High

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[39] 大きさが同じで,質量200gの球Aと質量100gの球日を用意し、ふりこの運動について調べる実験を行 った。これについて、あとの問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とし 摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。 <福岡> 実験図1のように、 のび縮みしない糸の一方の端を天井に固定し、 もう一方 図1 天井 の端に球Aをつけ, 糸がたるまないようにして球AをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球AはQ. R. S点を通って, P点と同じ高さの丁点 まで移動した。 次に、 球Aを球Bにつけかえ, 球BをP点まで持ち上げ, 手 から静かにはなすと, 球BはQ. R. S点を通って, T点まで移動した。 (1) 図2は、図1のS点を通っているときの球Aを表している。 このときの球 Aにはたらく重力を、図2に力の矢印で示しなさい。 ただし, 図2の1目盛 りを1とし、 力の作用点を●で示すこと。 (2) 図3は、この実験で、 P点から丁点まで移動すると きの, 球A, 球Bそれぞれがもつ位置エネルギーの変 化を模式的に示したものである。 ① 次の文は、図3について説明した内容の一部であ る。 X にア,イのうち適切な記号を入れなさい。 また, Y にあてはまる内容を書きなさい。 X 図2 3 Y [40] なめらかなレールを用いて図1のような装置をつくり, A の 図1 位置で小球を静かにはなした。 BC間は水平で,AとDは同じ高さ である。 また,図2はA~D間の小球の位置エネルギーの変化を表 したグラフである。 これについて 次の問いに答えなさい。 ただし, 摩擦や空気の抵抗, 小球の大きさは考えないものとする。 <群馬> (1) AB間で, 小球の運動方向にはたらく力の大きさはどうなるか。 最も適当なものを,次のア~ウから1つ選びなさい。 ア しだいに大きくなる。 イ一定である。 図2 ウ しだいに小さくなる。 (2) この実験における, 小球の運動エネルギーの変化を表したグラ フを,図2にかき加えなさい。 (3) 図3のように, レールをCDの中間点Mで切断し, Aの位置で 小球を静かにはなした。 小球がMからななめ上方に飛び出した後 の小球の位置エネルギーの最大値はどうなるか。 最も適当なも のを、次のア~ウから1つ選びなさい。 20 Luca P A 図3 ER A A IMPO RST 位置 球Aがもつ位置エネルギーの変化を示したものは,X である。そう判断できるのは、物体が同じ高 さにある場合, その物体がもつ位置エネルギーは、その物体のY ほど大きいからである。 10cm 図3 | 質量が大きくなる ② アの位置エネルギーの変化を示す球について Q点での運動エネルギーは, S点での運動エネルギーの 何倍か。 tex fitz 0.2 177 エ 10.1 小球 P Q B B ア Aでの位置エネルギーより大きい。 イ Aでの位置エネルギーと等しい。 ウAでの位置エネルギーより小さい。 レール 小球の位置 レール B 2N C 2X 小球 12 GJ 62 倍 D D M

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Science Junior High

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[チャレ エネルギーと仕事 14 仕事と力学的エネルギー たものが図2です。 (1) 質量 20gの小球を18cmの高さから転がすと, 木片 の動いた距離は何cmになると考えられますか。 (2) 質量 30gの小球が高さ12cm にあるときの位置エ ネルギーの大きさは、 質量 60gの小球が何cm の高 さにあるときの位置エネルギーの大きさと同じですか。 もくへん しょうとつ ■ 図1のように,小球をいろいろな高さから転がし、木片に衝突させたところ、木片は小球と一緒に動 いて止まりました。小球を転がす高さと, 小球の質量を変えてくり返し実験し、それぞれのときの木片 きょり が動く距離を調べました。 このときの結果をまとめ 図 1 ものさい 名前 (3) この装置を用いて,質量 48gの小球を10cmの高さから転がすと, 木片は何cm 動くと考えられますか。 さつ しゃめん 図のような装置を使い、摩擦のない斜面にそって、物体 を300 Nの力で10m引き上げました。 かかった時間は 20秒でした。 装置の質量や摩擦は考えないものとします。 また, 質量 100gの物体にはたらく重力を1Nとします。 (1) 図のAのひもに加わっている力は何Nですか。 (2) 図の仕事率は何Wですか。 (3) 図の物体は何kgですか。 300N ( ( (2) B点の小球がもつ力学的エネルギーは、C点の小球がもつ力学 的エネルギーの何倍ですか。 小球 **** 高さ 図2 木片の動いた距離 [] 木 16 片 14 の 12 A 10 台X 8 6 ていかっしゃ 定滑車 B 番 木片 ) 動滑車 A 6m / 8 中 '0 2 4 6 8 10 12 14 小球を転がす高さ[cm] C 床 ものさし 図のように小球を高さ60cmのA点から静かにはなすと、面をすべり落ち、水平な床を通ったあと、 台Xと同じ形をした台Yを上がっていき, E点に達しました。 (1) 小球のB,C,D,Eの各点における速さを,速い順に左から 並べなさい。 質60g ALMAM 質量30g 質量20g 物体 ~10m -8m we E 台Y -60cm 40cm .20cm .0cm

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