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8 次の実験について、(1)~(5)の問いに答えなさい。ただし、ひも、定滑車,動滑車,ば
ねばかりの質量,ひもののび、ひもと滑車の間の摩擦は考えないものとする。
実験
仕事について調べるために,次のI~Iを行った。水平 図1 手
な床に置いたおもりを真上に引き上げるとき、ばねばかり
は常に一定の値を示していた。ただし、I~IIは、すべて
一定の同じ速さで手を動かしたものとする。
図1のように、aおもりにはたらく重力に逆らって、
bおもりを5.0 cm引き上げた。おもりを引き上げると
きに手が加えた力の大きさを,ばねばかりを使って調
べた。また、おもりが動き始めてから5.0 cm引き上げる
までに手を動かした距離を,ものさしを使って調べた。
II 図2のように、定滑車を
2個使って、Iと同じおも
りを5.0 cm引き上げた。こ 図2
のとき手が加えた力の大き
さと手を動かした距離を、
Iと同じように調べた。
I 図3のように、動滑車を
使って、Iと同じおもりを
5.0 cm引き上げた。このと
き手が加えた力の大きさと
手を動かした距離を,Iと
同じように調べた。
結 果
ばね
ばかり
ひも
5,0 cm
おもり
図3
ひも
定滑車
ひも
動滑車
5,0 cm
50 cml
手が加えた力の大きさ[N]
手を動かした距離 [em]
3.0
5.0
I
3.0
5.0
II
1.5
10.0
下線部aについて,方眼の1目盛りを1Nとして、おもりにはたらく重力を表す力の矢印
をかきなさい。ただし、おもりは立方体で、一様な物質からできているものとする。
(2) 次の文は、下線部bについて述べたものである。
書きなさい。
おもりが5.0 cmの高さに引き上げられて静止したとき、おもりがもつ口
は、引き上げる前よりも大きくなったといえる。
次の文は、実験の結果からわかったことについて述べたものである。
適切なことばを、仕事ということばを用いて書きなさい。
動滑車を使うと、小さい力でおもりを引き上げることができるが、
にあてはまることばを,漢字2字で
]エネルギー
|にあてはまる
I~Iで、おもりを5.0 cm引き上げたときの仕事率をそれぞれP,. P,. P,とすると,これ
らの関係はどのようになるか。次のア~カの中から1つ選びなさい。
ア P,= P. P,>Pa
エ P,= P. P,<P。
イ P,>P,>P。
オ P<P。<P。
ウ P,= P,= P。
カ P,= P. P,>P»
ものさし