選択問題
問7
Kさんは、斜面に置いた物体にはたらく力について調べるために, 次のような実験を行った。
これらの実験とその結果について、あとの各問いに答えなさい。ただし,摩擦,糸の質量は考
えないものとし,100gの物体にはたらく重力の大きさは1N とする。
DCLOTY
(天 歌」図1のように,滑車をとり付けた板を水平な台の上に置いた。その滑車に糸をかけ,糸の
一猫に質量225gの金属球をつなぎ,もう一端に電子てんびんの上に置いた質量T95 g のおも
りをつないだところ電子てんびんの表示は195gであった。次に,滑車を重力の向きと逆向き
に上げると板が傾いて斜面になり, 斜面の角度(傾き)が大きくなるにつれて金属球は斜面に
そって上がり, 電子てんびんの示す値はだんだん小さくなった。図2は,滑車をある高さで止
めたところを表している。 このとき金属球は斜面上で静止し、斜面の角度はa°で, 電子てん
びんの表示は60-gであった。次に, 図2の状態から,滑車をさらに上げていくと,斜面の角
度がb°になるまで金属球は斜面にそって上がり,斜面の角度がb°をこえるとただちに金属球
は斜面にそって下りはじめ, おもりは電子てんびんから離れた。ただし,金属球から滑車の間
の糸は斜面に平行であったものとする。
滑車
糸
金属球、
板
金属球
糸
滑車
斜面、
糸
水平な台
糸
斜面の角度
おもり
水平な台
水平な床
電子てんびん
おもり
図1
水平な床
電子てんびん
図2