Question

パイナップルくん

理科の仕事とエネルギーの単元です。
全ての問題がどこを見てどのようにして解けば分かりません、解説お願いします。

13 実験1~3について、次の問いに答えよ。ただし、100gの物体にはたらく重力の
大きさを1Nとし、ばねと糸の重さ、摩擦は考えないものとする。
【実験1】 図1のように、ばねにおもりをつり下げて、おもりの質量
ことばねののびの関係を調べ、結果を表にまとめた。
【実験2】
おもり
|おもりの質量 [g] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
ばねののび[cm] 0 0.9 1.9 3.0 4.0 5.1 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0
図2
実験1で用いたばねを使い、 図2のように床に置
いた 120gの物体と糸をつなぎ、 定滑車にかけた。
このとき、ばねののびは0cm であった。 次に、糸を
静かに下向きに引いた。糸を引きはじめると同時に
ばねは、のびはじめた。
物体
定滑車 天井
図4
一床
図3
動滑車
物体
床
図1
10
09876543210
[cm〕
8
ね 7
の
6
【実験3】
① 図3のように、 実験1で用いたばねに糸をつなぎ、 40g
の動滑車と120gの物体をつり下げて、モーターの軸で糸
を巻きとれるようにした。 はじめ、 モーターの軸が回転
しないように、 手で固定した。
② 電源装置のスイッチを入れて、モーターの軸から手
をはなすとモーターは糸を静かに巻きとり始め、動滑
車と物体が引き上げられた。
(1) 実験2で、糸を引き始めてから10cm 引くまでの間の、糸を引いた距
離とばねののびの関係を表すグラフを図4にかけ。
(2)実験3の①で、動滑車と物体をつり下げたときのばねののびの大きさは何cm か。
(3) 実験3の②で、動滑車と物体を50cm引き上げるときのモーターの仕事率が0.2W であった。モーターが巻き
とった糸の長さは何cmか。 また何秒かかったか。
ばね
軸
定滑車
ばね
天井
モーター
電源装置
0123456 7 8 910
糸を引いた距離 [cm]