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理科 中学生

この問題を教えて欲しいです!! 答えは (1)①1.5 ②12.0 ③48.0 (2)4.5N (3)0.5N です。よろしくお願いします🙌🏻🙇🏻‍♀️

124 物理分野 163 <ばねと浮力 次の文章を読み、あとの問いに答えなさい。 (東京・筑波大駒 あり、それぞれのばねの両端に力を加えて伸びを調べると. 1.0cm 伸ばすのに、ばねPは0ISN 質量が無視できる軽いばねP. ばねQがある。 自然長(力を加えないときの長さ)はともに5cmで ねQは0.10Nの力を加えればよいことがわかった。 次に、中心軸にそって穴が通った,直径5.0cm 質量が未知の同じ球を3つ(球A. 球B、C)用 章した。これらの球A.味B.球CとばねP ばねQ. 質量の無視できる棒を用いて以下の み立て, 実験1~4を行った。 装置] 球Cを棒に通し、棒の一端に固定した。 次にばねQ, 球B. ばねP, 球Aの順に棒に通し、 それぞれのばねと両端にある球を結び, 球Aと球Cの中心間の距離が80.0cmになるよう 実験1) 実験2] Aを棒に固定した(図1)。このとき、球Bは棒にそってなめらかに移動できる。 Aを上端にして手で持ち、球Cを下端にして装置全体を鍛直に静止させた(図2)。 Bを持って、球Aを上端球Cを下端にして装置全体を鉛直に静止させた(図3)。 〔実験3〕 実験2に引き続き, 球Cを水平に置いた台ばかりの上に載せ装置全体を鍛直に静止させた (図4)。 〔実験4) 実験3に引き続き, 球Cの一部を水中に沈めて装置全体を鉛直に静止させた(図5)。 図中のばねの長さや台ばかりの指針は実験の結果を反映していない。 図 1 図2 図3 図4 図5 球A (棒に固定) ばねP 一棒 80.0cm( 球B ばねQ RC (棒に固定) 水槽 台ばかり ・水 水平な机 水平な机 (1) 実験1.2の結果について述べた次の文章中の(1)~(3)に入る適当な数値を答えよ。 ① ② [ ] 0 [ 実験の結果、ばねP, ばねQはともに30.0cmずつ伸び球Bは球A. 球Cの中点で静止した。 このことから球A, 球B, 球Cにはたらく重力の大きさは(①)Nであることがわかった。 ま た。実験2の結果、ばねPは自然長より ( ② )cm, ばねQは自然長より(③)cm 伸びて装置 全体は静止した。 実験でばねP, ばねQの長さを等しくし、球Bが球A.球Cの中点で静止するように調節し た。このとき、台ばかりの示す値を求めよ。 (3)実験4でばねPの伸びが14.0cm, ばねQの伸びが46.0cmになるように調節した。このとき 装置が水から受ける浮力の大きさを求めよ。

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高校入試の過去問です。 (2)の解説お願いしたいです🙇‍♀️ 答えは4~8でイ、ア、ア、イ、ウです。

① 以下の [A] および [B] を読み、 問い (1)~(4) に答えよ。 ただし、100g の質量の 物体に作用する重力の大きさを 1 N とする。 (15点 [A] サガノさんとトキワさんは、以下のものを準備し、 いくつかの実験を行った。 ・パネ〈質量は無視できるほど軽く、実験でのびきることはないものとする。) 力学センサー 力の大きさを測る測定装置) ・おもり ・ビデオカメラ 以下の文は、 サガノさんとトキワさんが実験結果について会話しているものである。 サガノパネと力学センサーを【図1】のようにつないで、バネののび x [cm] と バネを引っ張る力F [N]の関係を表にすると、 【表1】のようになったよ。 トキワ: 【表1】から、このバネが1の法則にしたがっていることがわかる ね。 F とxの関係を式に表すと, F-2 x と書けるね。 サガノ ここにあるおもりを 【図2】 のようにパネにそっとつるしてみると、バネ が 12cm のびてつり合っているから、おもりの質量は 3gだね。 トキワ ところで、おもりがつり合っている今の状態から ベネを下に少し引っ張 って手を離すと、ほら、 おもりが上下に振動するよね。 これはなぜなんだ ろう。 サガノ 実験してみようよ。 バネ 力学センサー 【図1】 【表1】 x [cm] F[N] 0.10 4.0 8.0 16.0 0.20 0.40 【図2】 トキワさんとサガノさんは、 【図2】のようにパネにおもりをそっとつり下げ、お もりが静止した状態からおもりを 4cm 下に引っ張って静かに手を離し、 おもりを振動 させた。その振動の様子をビデオカメラで撮り、手を離してからの時間とおもりの位 の関係をグラフに表すと, 次ページの【図3】 のようになった。 なお、【図3】 の 縦軸は下向きを正の向きとし, 原点は、パネにおもりをつり下げていないときのバネ の先端Pの位置である (このときのバネの長さを自然長という)。 トキワ: 【図3】 をみると, パネの先端Pの位置が 12cm を中心に上下に振動して いることがわかるね。 なぜ振動するのかな。 サガノ うーん。この場合、 おもりには常に2つの力がはたらいているよね。 おも りにはたらく重力の大きさをW[N] バネが引く力の大きさをF[N]とを しょう。 パネの先端Pの位置が12cm より大きいときはF4 W だか ら、おもりにはたらく合力は5向き、12cm より小さいときは F 6 W だから、おもりにはたらく合力は7向きになるよね。 つまり、 おもりが振動するのは、おもりにはたらく合力が 8 はたら くから、と説明できるね。 トキワ なるほど! PL 0 4 8 12 16 位置 [cm] (1) 会話文中の1 に入る適切な語を2 および 3 に入る適切な数値を. それぞれ答えよ。ただし、 2 は小数値で、 3 は 整数値で答えよ。 4 選択肢 (2) 会話文中の下線部の内容が正しくなるように, 4 ~ 8にあてはまるも のとして最も適当なものを、 それぞれの選択肢から1つずつ選んで記号で答えよ。 (完全解答) 5 の選択肢 6 の選択肢 7の選択肢 【図3】 の選択肢 ア ア 上 ア< ア上 イ> 0.7 イ 下 -2- 1 F ア 常におもりが運動する向きと同じ向きに イ 常におもりが運動する向きと逆の向きに ウ常におもりをつり合いの位置に戻す向きに エ パネが自然長よりのびているときには上向きに、 自然長より縮んでいるときには下向きに

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