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さの
【演習問題】
① カを加えていないときの長さが50.0cmの2本のばねA, B を用いて,次の実験を行った。 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1Nとし,ばねの質量は考えないものとする。
<実験1>
ばねA,Bのそれぞれに加えた力とばねののびとの関係を調べた。 表は, その結果をまとめたものである。
<実験2>
図1のように、ばねAにおもりCをつなぎ, 水平な床の上に置いたあと, ばねAの上端を持ち, ばねAを床に垂
直にして、伸び縮みがないように保った。 次に、その位置からばねAをゆっくりと引き上げ, 引き上げた距離とば
ねに加わる力との関係を調べた。 図2は、その結果をグラフに表したもので, ばねを5.2cm以上引き上げたときに,
ばねに加わる力は一定であった。
<実験3>
図3のように、図1のおもりCの下にばねBとおもりDをつないで, 水平な床の上に置き, 実験2と同様に引き
上げた。 ある距離まで引き上げたとき, おもりDが床からはなれ, そのときのばねBののびは3.6cmであった。
<実験4> `
実験3のあと、ばねAの上端を水平な天井にとりつけ, 図4のようにおもりDの下に板を入れた。次に, ばねA
とばねBが常に天井に垂直になるように板をゆっくり上に動かし、 ある位置で静止させた。 このとき, ばねAの長
さは56.2cmであった。
表
加えた力 [N]
ばねののび [cm]
ばねBののび [cm]
図 1
床
ばねA
C
1.0
2.0
3.0 4.0 5.0
2.0 4.0 6.0
8.0 10.0
3.0 6.0 9.0 12.0 15.0
図2
ばねに加わる力
5.2
引き上げた距離 [cm]
(1) 実験 2より, おもりCの質量は何gか,求めなさい。
1:2=2:52
図3
床
-3-
(3) 実験4で板がおもりDから受ける力の大きさは何Nか, 求めなさい。
ばねA
おもC
ばねB
おもりD
図 4
板
275.2 x=2.6
(2)実験3で、おもりDが床からはなれたのは, 引き上げた距離が何cmをこえたときか, 求めなさい｡
www
天井
ばねA
おもりC
ばね
D
cm
N