Question

野菜一日これ一本

(3)と(4)教えてください🙏
解説見ても、わからなかったので、詳しくお願いします🙇‍♀️

太郎さんと花子さんは, 物体が落下する運動のようすに興味をもち, 運動のようすを調べる実
験を行って、レポートにまとめました。後の1)から(4)までの各問いに答えなさい。ただし,実験
に用いた糸や記録テープの質量,および摩擦や空気の抵抗は考えないものとします。また,糸は
伸び縮みせず,たるまない状態で実験を行ったものとします。
レポート
問
('17 滋賀県)
【実験1】
図1のように質量1kgの物体Aを,
静止させた状態から 1m 自由落下させ
【実験2】
図2のように実験1の物体Aに力学台車Bを糸
でつないで,静止させた状態から物体Aを1m自
由落下させる。
図2
る。
力学台車B
車止め
図1
記録タイマー
糸
定滑車
エ
1m
物体A
物体A
記録テープ
水平面
1m
1m
【結果のまとめ)
実験1,2の記録テープは, 図3の 図3
ようになった。このような運動の記
録から,実験1,2における物体Aの
運動の速さの変化について調べ,グ
ラフに表すと図4のようになった。
図4
5.0
実験1
4.0
速
3.0
実験1
実験2
(m/s) 2.0
実験2
1.0
0
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
時間(s)
※記録タイマーは1秒間に 60回打点するものを用いた。
(1) 実験1において, 物体Aが1m 落下する間に, 重力が物体Aにする仕事の大きさは何了ですか。
書きなさい。ただし, 質量 1kgの物体にはたらく重力の大きさを10Nとします。 [
(2) 図5は、実験1の記録テープの一部である。図5の記録テープは, 物体Aが 図5
動きはじめてから何秒後から何秒後の間に記録されたと考えられますか。最も
適切なものを,あとのアからエまでの中から1つ選びなさい。
ア 0秒後~0.1秒後 イ 0.1秒後~0.2秒後 ウ 0.2秒後~0.3秒後 エ/0.3秒後~ 0.4秒後
(3) 図6は, 実験2で物体Aと力学台車Bをつないでいる糸 図6
が,それぞれの物体を引く力を示している。実験2で物体
Aを糸が引く力の大きさについて, 物体Aが動き出す前の
大きさをF. 動き出した後の大きさを F2 とする。また.
物体Aにはたらく重力の大きさを Wとする。 このとき、
F, の方が F。よりも大きくなることについて, Wを用いて
説明しなさい。
J)
24.5cm →
力学台車Bを
糸が引く力
力学台車B
物体A
(4) 実験2で, 動き出した後の力学台車Bを糸が引く力の大きさについて, 結果のまとめの図4
からどのようなことがわかりますか。 書きなさい。
物体Aを
糸が引く力

(3) F,は,物体Aにはたらく力のつり合いよりWと等しい。 F2は, 物体Aが下向きに動き出すこと
(2) ウ
からWより小さい。よって, F, はF2より大きい。
いカ学台車Bを糸が引く力の大きさは一定である。
仕事の大きさは,次の式で求めることができる。
仕事 [J] = 力の大きさ [N]× カの向きに動いた距離 [m]
10 [N]× 1 [m] = 10 [J] となる。
点するので、6打点では0.1 秒になる。245cm=0245m であるから.図5のときの迷さtよ,
0.245 Lm」- 0.1 [s」= 2.45 [m/s] 物体Aの凍さが245m/sになるのは、 図4の実験1のクラノ
より,0.2秒後~0.3 秒後(ウ)と考えられる。テープの長さの単位は cm, グラフの迷さの平位
はm/s であることに注意して, 計算しよう。
合格へのテクニック
合格へ
予想間
10
記録タイマーのテープから平均の速さを求める
1秒間に60回打点する記録タイマーの場合
1打点するのに
1
秒かかる
移動距離[cm]
移動にかかった時間[s]
60
平均の速さ [cm/s]
6打点するのに点秒(0.1秒)かかる
6打点分のテープの長さ [cm]
10
(3) F,. Fzがそれぞれはたらいているときの, 物体Aの運動のようすから考える。 F, は, 物体が
動き出す前、つまり静止しているときなので、 F, と重力 Wはつり合っているから, F, = W。 Fzは、
物体Aが動き出した後で, 物体Aは下向きに,重力Wが
はたらく方向へ動きだしていることから, Fzは Wより
糸」
糸
F」
F2
小さい。(Fz< W) よって, F, は Fz より大きいとわかる。
指示通り,重力Wを用いて説明しているか, 必ず確認し
よう。
物体A
物体A
重力W
重力W
重力がはたらく
方に動くので
静止しているので
Fi = W
F2 < W
ことがわかる。物体Aと力学台車Bは糸でつながれているので, 力学台車Bの速さも一完の割
合で大きくなっている。 よって, 力学台車Bを糸が引く力の大きさは, 一定であることがわかる。
図4の実験2のグラフから, 物体Aの速さは, 時間とともに一定の割合で大きくなっている
00田離ハオ25

中三 理科 物理 物体の運動