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Bを水槽の水に入れたところ、 図1のように, Aはしずみ,
Bは水面からBの底面までの距離が2cmで静止した。
4 恵さんは, 水中の物体にはたらく力について実験を行った。 下の(1)~(6) 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, フックや糸の体積と質量,滑
車の摩擦は考えないものとする。
【実験Ⅰ】 水がしみこまない, 表1のような直方体の物体A,
すいそう
A B
表1
底面積 [cm] 10 40
【実験Ⅱ】 図2のように, Aをばねばかりにつるして水に入れ,
水面からAの底面までの距離をSとしてばねばかりの値を読
み, 表2にまとめた。
高さ [cm]
質量[g]
4
80
5 30
80
図1
B.
フック
水面
【実験ⅢII】 図3のように, 水槽の底に固定した滑車を使ってB
につけた糸をばねばかりで引き, 水面からBの底面までの距
離をTとしてばねばかりの値を読み, 表3にまとめた。
12cm
底面
水槽
図2
図3
ばねばかり 一糸
A
SI
底面
表2
S [cm]
ばねばかり
の値[N]
1
2
3 4
5 6
0.7 0.6 0.5 0.4 0.4 0.4
表3
Tcm
4 5
底面
滑車
ばねばかり
の値 [N]
2 3
0 0.4 0.8 1.2 1.2 1.2
6 7
図4
(1) 図1について, Bにはたらく重力はどのように表されるか, 図4に
矢印でかきなさい。 ただし, 方眼の1目盛りを0.2Nとする。
底面
(2) 下線部は,変形したばねが,もとにもどろうとする性質を利用した
道具である。 この性質によって生じる力を何というか,書きなさい。
(3)Tが6cmのとき, Bにはたらく浮力の大きさは何Nか, 求めなさい。
(4) 次のうち, Sが4cmのときのAの底面にはたらく水圧の大きさと, Tが4cmのときのBの
底面にはたらく水圧の大きさの比を表しているのはどれか, 1つ選んで記号を書きなさい。
ア 1:41:21:1
エ 2:1
オ 4:1
(5) 表2, 表3をもとに, 恵さんが考えた次の文が正しくなるように, Xにあてはまる内容を
書きなさい。
物体の X が大きくなるほど浮力は大きくなるが, 物体がすべて水に入った
状態では, 物体の X が変わらず, 浮力は変わらない。
(6) 恵さんは, 図5のように, BにAをのせたアと, BにAをつり下 図5
ア
げたイを,それぞれ水に入れ、手で支えた。 手を離したところ, ア,
イのどちらも水にうき, 水平に静止した。 このとき, 水面からBの
底面までの距離が小さいのはア, イのどちらか, 記号を書きなさい。
また、その距離は何cmか, 求めなさい。
A
B
