小球の運動について調べるため、次の実験1,2を行った。これについて, 後の問いに答
えなさい。ただし,小球にはたらく摩擦、空気の抵抗はなく,レールの斜面と水平面はなめ
らかにつながっているものとする。
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図1
レールX
[実験1] 図1のように,レールX上のP点か
ら小球を静かにはなし,小球が斜面を下り,
A点を通り水平面上のG点に到達するまでの
時間を測定したところ,1.8秒であった。
【実験2] 図2のように,レールYで,実験1
で用いた小球をP点から静かにはなし,G点
に到達するまでの時間を測定したところ,
1.5秒であった。ただし,レールXとレールYにおいて, A点からG点は, P点からの水
平距離が等しく, A点,B点,F点,G点の基準面からの高さは等しい。
(1) 実験1で,小球が斜面上と水平面上
h [cm)
B
基準面
図2
P
レールY
h [cm)
A
B
F
基準面
E
斜面上を運動しているとき
水平面上を運動しているとき
を運動しているとき,小球の進行方向 |ア
にはたらく力について,正しく述べて
力は一定の大きさである
力は一定の大きさである
イ
力は一定の大きさである
力ははたらいていない
いる文の組み合わせはどれか。ア~エ
ウ
力はしだいに大きくなる
力は一定の大きさである
力はしだいに大きくなる
力ははたらいていない
から一つ選びなさい。(4点)[
(2) 実験1,2で, レールXとレールY上のP点から斜面を下り, G点を通過する小球の速
さと時間の関係を模式的に表したグラフとして, 最も適切なものを次のア~オからそれぞ
れ一つずつ選びなさい。
(各3点)レールX[
レールY[
エ
ァ
ゥー ェ
イ
オ
時間
時間
000時間
時間
時間
(3) 実験1,2で, レールX, YのG点上の,小球のもつ力学的エネルギーの大きさを比べ
るとどのようになるか。 ア~ウから最も適切なものを一つ選びなさい。(3点)[
ア 実験1の方が大きい島イ 実験2の方が大きい
(4) レールY上を移動する小球が, レールX上を移動する小球よりも, G点に早く達した理
由について述べた次の文の( ① ), ( ② )に適切な語を入れなさい。
ウ 変わらない
(各3点)O[
] の[
C点からE点までの速さに着目すると, 基準面からの高さがレールYの方が低いので,
( 0 )エネルギーが( ② )エネルギーに移り変わり, 速くなったためである。
(5) レールYで, P点の高さを変えて実験を行い, C点からE点を移動している小球の運動
を0.2秒間隔で発光するストロボスコープを使って撮影し 図31cm
た。図3は,C点から小球までの距離をものさしではかり,
図に書き入れたものである。図3に示した小球の速さは何m/sか。(3点)[
(6)(5)において, C点からE点の間を移動しているときの小球の運動を何というか。
15cm
29cm
C TT
0
TT E
20
10
30(cm
m/s]
(3点)[
ロ
型れ
ありがとうございました😊