車
力学車コスし磁問
244 合格メソッド理科
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みと重さ,糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 (熊本県・改)
博樹さんと明雄さんは、滑車を使った仕事について調べるため, 滑車 A,Bと,
重さが1.ONのおもりを使っ
100g
図2
の大
実験Ⅱ 図2のように, 滑車Bを使って
もりを高さ0.10mまでゆっくり
引き上げ, このときの力の大きさ
と糸を引いた距離を調べた。
実験 図1のように滑車Aを使ってお
もりを高さ0.10mまでゆっくり引
き上げ,このときの力の大きさと
糸を引いた距離を調べた。
図 1
ものさし
ばねばかり、
滑車 A
ばねばかり
糸
0.10m
表は,実験I II の結果を示したもの
滑車B」
である。
表
力の大きさ [N]
糸を引いた距離 [m]
おもり
L9.10m
実験 I
実験 II
1.0
0.6
0.10
0.20
糸
ものさし
実験を終えて, 博樹さんと明雄さんは表を見ながら次のような会話をした。
3
博樹:。実験Iの仕事の大きさは,実験II とは異なっているよ。滑車などの道具を使っても仕事の大きさは
変わらないと学習したけど, 仕事の大きさが同じにならないのはどうしてだろう。
明雄 滑車の重さに注目したらどうかな
博樹: そうか、表から、滑車の重さは
Nであることがわかるね。
明雄 滑車の重さがあるから, それだけ仕事が大きくなるんだね。
(1)下線部について, 実験1の仕事の大きさは何Jか,求めなさい。また,下線部⑥のように,道具を使っ
ても仕事の大きさは変わらないことを何というか,適切な語を答えなさい。
(2)
に適切な数字を入れなさい。
COOM 3
次に二人は,図3の装置を、 重さが0.5Nの滑車Cにかえ、「
糸を斜めに引っぱり, 重さが1.0Nのおもりをゆっくり引き上>
げた。図3は,糸と水平面のなす角が45°のときのようすを示
したものである。 なお、点Pはばねばかりと糸の接点を示して 滑車
おり,実験で使用する糸ののびちぢみと重さ, 糸と滑車の摩擦
は考えないものとする。
45°/45°
(3)滑車Cとおもりを支える力を糸の方向に分解し,その力を
もとにして、図3のときのばねばかりが糸を引く力を,解答欄
の図中のPから矢印でかきなさい。
おもり
(4) 糸と水平面のなす角を小さくしていくと, ばねばかりの示す値は① (ア 大き
くなる イ小さくなる ウ変化しない)。 また, 糸と水平面のなす角が30
のとき, ばねばかりの示す値は, ② Nになる。
①の
の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。 また,
② に適切な数字を入れなさい。
仕事の大きさ
語
(1)
J
(3) (右の図に記入) (4) ①
ばねばかり
PL
a
(2)
1目盛りは 0.25Nである。
