Question

ai

理科の運動とエネルギー

(2)〜(4)教えて欲しいです。
(3)は書き方をお願いします

物体にはたらく力について調べるため, 次の実験1~3を行いました。これに関して、 の
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の(1)~(4)の問いに答えなさい。ただし,ひも,糸,動滑車およびばねばかりの質量,ひもとて
れぞれの滑車との間の摩擦,糸の体積は考えないものとし、 おもりの変形,ひもや糸の伸び相
みはないものとします。 また, 質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとします。
どうかっしゃ
まさつ
実験1
① ひもの一端を天井にある点Aに固定
し,他端を動滑車,天井に固定した定
滑車Mを通してばねばかりにつないだ
装置を用意した。また, 水の入った容
器の底に沈んだ質量1kgのおもりを,
糸がたるまないようにして, 動滑車に
糸でつないだ。
2 図1のように, 矢印(一)の向き
に,手でばねばかりをゆっくりと引き,
おもりを容器の底から高さ0.5mまで
引き上げた。このとき,おもりは水中にあり, ばねばかりの目もりが示す力の大きさは
4Nで,手でばねばかりにつないだひもを引いた長さは1mであった。
③ さらにばねばかりを同じ向きに引き, おもりが水中から完全に出たところで静止させ
た。このとき,ばねばかりの目もりが示す力の大きさは5Nであった。
実験2
たん
図1
天井
A
·定滑車M
ばねばかり
60°
動滑車
ひも
しず
おもり
-水
容器
0.5(m)
① 実験 1の装置から, 動滑車, 点Aに固定したひもの一端および水の入った容器を取り
外した。
②図2のように, ひもの一端を天井の点Bに固定し, おもりをひもに糸で直接つないで,
ばねばかりを実験1と同じ向きにゆっくり引いておもりを静止させた。このとき, ひも
に糸をつないだ点を点O, ひもが定滑車Mと接する点を点Pとすると, ZBOP の角度
は120°であった。

実験2の装置の点Bに固定したひもの一端を外し, 天井に固定した定滑車Nを通して,
2 図3のように, ばねばかりを実験1と同じ向きにゆっくり引いておもりを静止させた。
2
B
天井
定滑車M
120°
ばねばかり
点B側のひも
60°
「0
点P側のひも
糸
ひも
おもり
実験3
質量600gの分銅をつないだ。
このとき,ひもが定滑
車Mと接する点を点Q
ひもが定滑車Nと接す
天井
図3
定滑車M
ばねばかり
定滑車N
60°
る点を点Rとすると、
点Rと点Qは同じ水平
面上にあった。
ひも
分銅
糸
おもり
(1) 次の文章中の
にあてはまる最も適当なことばを書きなさい。
図4
実験1のように, 動滑車などの道具を使うと, 小
さな力で物体を動かすことができるが, 物体を動か
す距離は長くなる。このように, 同じ仕事をするの
に,動滑車などの道具を使っても使わなくても仕事
の大きさは変わらないことを
という。
|120°
(2) 実験1のので, 水の入った容器の底にあるおもりには
たらく浮力は何Nか, 書きなさい。
3) 図4は, 実験2で, おもりを静止させたときのようす
を模式的に表したものである。このとき, 点B側のひも,
点P側のひも,およびおもりをつないでいる糸が点Oを
引引く力を,解答用紙の図中にそれぞれ矢印でかきなさい。
ただし,方眼の1目もりは1Nの力の大きさを表してい
る。また, 作用点を●で示すこと。
(4 実験3の②で, 点R, 0, Qの位置と各点の間の
長さは図5のようになっていた。 このとき, ばねば
かりの目もりが示す力の大きさは何Nか, 書きなさ
点B側のひも
0
点P側のひも
糸
おもり
図5
-1.0m
R
0.8g
0.6m
い。
図