Question

牡丹

この問題の詳しい解説を、中学受験をする小学6年生に分かるようによろしくお願い致します。解答も載せました

[I] 図2、図3のように天井から長さ30cmの細い棒をつるし、それに石、鉄、木片、おもり
をつるしました。糸や棒に重さはないものとして、(7).(8) の各問いに答えなさい。 4
(7) 図2において、木片の下に何gのおもりをつるせば棒はつり合いますか。
(8) 図3において、木片と石を入れる[液体]の1ciの重さが何gのときに棒はつり合いま
@物体を水の中に入れ、水中で重さをはかると空気中よりも軽くな
ります。これは浮力がはたらくためです。いま、同じ体積の石·鉄
木片を使って、[1]~[m] の実験を行いました。ただし、ビーカー
の重さは50gです。
[I]図1のように、石·鉄·木片を順番にばねはかりにつけ、300g
の水の中に完全に沈め、上ざらはかりで重さをはかりました。
表1を参考にして(1)~(3) の各問いに答えなさい。ただし、
水1cの重さは1gです。
図1
ばねはかり
「鉄」
「木片」
すか。
図2
図3
はかり
10cm
20cm
10cm
20cm
支点
(1) 石の体積を直接はかることにしました。
の そのときに必要な実験器具の正しい組み合
わせを次のア~エより1つ選んで、記号で
答えなさい。ただし、メスシリンダーに石は
入らないものとします。
アメスシリンダー
イメスシリンダーと水そう
ウ メスシリンダーとビーカー
エメスシリンダーとビーカーと水そう
の石の体積(表1の空欄B)は何ciですか。
(2)物体を液体に沈めたとき、その物体にはおしのけた液体の重さと同じ大きさの浮力がは
たらきます。この原理を何と言いますか。
(3)表1の空欄A·C·D·Eに適切な数値を入れなさい。
表1
鉄
木片
鉄
木片
4.2
t8] 事OO
7.8
鉄
体積 [cr]
ばねはかり[g]
上ざらはかり[g]
(おもり
でE
a
68| 20
[液体)
てOわて
てカ
カこてて
LSE6ETHI 8し
07、
5)
OL
[8] 4家
61
-わて
co」
[I]表2に示すような9通りの組み合わせで、図1の実験装置を使って実験を行いました。
ただし、ビーカーに入っている液体の重さは全て同じです。表3を参考にして、(4)~
(6) の各問いに答えなさい。
サす
表2
表3
沈める物体
食塩水
アルコール
鉄
木片
液体
1.1
0.8
の
の
[8] 軍OO
R=マ/ r
の
食塩水
の
の
アルコール
の
の
の
(4) O~3の中で、浮力が最も大きくなる場合を1つ選んで、番号で答えなさい。
(5) の~Oの中で、上ざらはかりの示す重さが最も小さくなる場合を1つ選んで、番号で答
えなさい。
(6) 0~のの中で、ばねはかりの示す重さが最も大きくなる場合を1つ選んで、番号で答え
なさい。また、その重さが何gになるか答えなさい。
産 ) )。
8(8)
志望校対策特訓 01
理科 3 ページ
32メ 0-8L

bD
bD
00
c(2)
68
の
アルキメデスの原理
の
エ
1.2
ヨ
09E
a
5
00
各響
の
の
OL
188
g(8)
0.75
(1) 0固体の体積をはかるときは、ふつうメスシリンダーにはかる固体がすべて液中にしず
むよう、固体よりも密度の小さい液体を十分にはってからまず目盛りを読み、固体を
しずめたのちに再び目盛りを読み、その差を固体の体積とみなします。しかし、この
問題では固体がメスシリンダーに入らないことから、液体を満たしたビーカーに固体
をしずめ、あふれ出た液体の体積をはかることで固体の体積とみなします。そのため、
あふれ出た液体を受け止める水そうも必要になります。。
の表1の浮力に10gとありますから、おしのけた水は10gとなり、石鉄·木片の体積
は10cmです。
(3) どの物体も同じ体積なので、Eは10gです。ばねはかりと上ざらはかりの2つが物体、
ビーカー、水の重さを支えます。ばねはかりは物体の重さから浮力10gを差し引いた重
さを支えるため、Cは68g、Aは1.2g/ciとなります。上ざらはかりはビーカー50g、
水300g、および、浮力の反作用10gを支えるため、Dはどの物体でも360gです。
(6) 物体の重さが最も重く、浮力が最も小さい場合を選べばよいので、Oです。鉄の重さは
78g、浮力は10×0.8=8(g)なので、ばねはかりの示す重さは70gです。
(8) 棒の左端にかかる力は鉄の重さである78gなので、てこを解くと、棒の右端にかかるカ
は39gとわかります。木片と石の重さの合計は12+42=54 (g) なので、この2つの
物体にはたらく浮力の合計は54-39=15(g)です。2つの物体は合わせて20cmの
液体をおしのけており、この20ciの液体の重さが15gなので、液体1cifの重さは15-
20=0.75(g)です。