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運動とエネルギーについての実験を行った。 これについて各 図1
ものさし
問いに答えなさい。ただし, 小球とレールの間の摩擦と空気の
抵抗は考えないものとする。
[実験) 図1のような装置を用いて,小球Aを色々な高さから,
小球A
レール
木片、
ものさし
静かに手をはなして転がし,木片に当て, 木片の移動距離を 図2 20,
測定した。次に,質量の異なる小球Bについても,同じ方法
で実験を行った。図2は,その結果を表したグラフである。
(1) 図3の矢印は,小球が木片に衝突したとき,木片が小球か
ら受ける力を示したものである。このとき,小球が木片から
受ける力を,図4に,点Pを作用点として,矢印でかき入れ
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小球B
825m
動 10
であり、
[cm] 5
小球A
立置に
科
0
2.0
4.0
6.0
8.0
なさい。
(3点)
小球の高さ[cm)
(2) ある高さから小球Bを転がしたときの木片の移動距離と, 10.0 cm
図3 木片、小球、
レール、
L
の高さから小球Aを転がしたときの木片の移動距離とが同じになるの
は,小球Bを何 cmの高さから転がしたときか。
(3点)[
cm]
木片が小球から
受ける力
(3) ある高さから小球Aを転がしたときの木片の移動距離と,同図4
じ高さから小球Bを転がしたときの木片の移動距離の和が18cm
となるのは,小球Aを何cmの高さから転がしたときか。
cm]
(3点)[
(4) 図1の装置で,高さ8.0cmから転がした小球Aが高さ4.0cmを通過するときの速さで,
小球Aを木片に当てたときの木片の移動距離をX [cm]とする。また,高さ8.0cmから転
がした小球Bが高さ 2.0cmを通過するときの速さで, 小球Bを木片に当てたときの木片の
cm/sl
(4点)[
倍]
も
移動距離をY[cm] とする。このとき, YはXの何倍か。
終
木片の移動距離