26
1 <2力のつり合い〉 次の問いに答えなさい。
(1) 1枚の板にばねばかりを2つつけ、左右に引いたところ,
図1のようになって静止した。
① このとき､板を左に引く力 F1 が2Nだった。 右に引
くカF は何Nか。
( 2N
J
② 図1のように、物体に2つの力がはたらいていて, 物体が静止しているとき、 2つの力の関
係はどうなっているというか｡
[つりあっている]
物体B
机
(2) 右の図2で物体 A, B が静止している｡ 図2
物体にはたらく力 ① ② は何という力か。
それぞれ書きなさい。
DI
垂直抗力]
②摩擦力 ]
①
Fl
イヤー
X
7
F
基本問題
F₂
H
2 〈力の合成〉 次の①~③の図に F」 と F2 の合力 F を作図しなさい。 また, 合力の大きさも求め
なさい。 ただし、1目もりは2N を表すものとする。
Y
E
①
図1
物体A
DI 4N
3 力の分解〉 次の ①, ② の力Fと③の重力をX, Y 方向に分解しなさい。
①
②
4 〈作用・反作用〉 Aさんがローラースケートに乗って壁
を押した。 矢印はAさんが壁を押す力を表している。
(1) Aさんが壁から受ける力を作図しなさい。
(2) Aさんが壁を押す力を作用というとき, (1)で作図した
力を何というか。
[
]
重力
②
F₁
板
04
物体Bを
引く力
1 @1 /ON 1 31/0N }
5 <2力のつり合い
し、そのひもをふらつるしたときにはたらくいろいろな力を模式的
に表したものである。これについて,次の問いに答えなさい。 ただし、
ひもの重さは考えなくてもよいものとする。
(1) おもりにはたらく重力を表す矢印は, ア~オのどれか。 [
右の図は, おもりをひもにつる
よぼし合う力〉
(2) つり合っている2 力は, ア~オのどれとどれか｡ 2組選びなさい。
(ウェオ アニエ】
( 8 作用と反作用の関係にある2力は,⑦~オのどれとどれか。 2組選
びなさい。
[
]
6 〈浮力〉 空気中でばねばかりにつるすと8N を示
す直方体がある。 この物体を図1のようにすべて水
の中に入るようにしてばねばかりの目もりを読むと
5N であった。
(1) 図1で物体にはたらく浮力の大きさは何Nか。
[ 3N
1
(2) 図2のように物体とばねばかりを結ぶ糸を切っ
た。 物体は、図2の⑦ のどちらに動くか。
(
]
図1
オコ
図1
図2
40
60*60°
〒11 刀のつり合い 93
(2) 図2で手が引く力 F2 の大きさは何Nか。 (図3を用いてもよい。)
おもり
図2
@
7 <3力のつり合い〉 右の
図12は質量5kg のバケ
ツを2人で持ち上げ静止し
た2通りの状態を表してい
る。 質量100gの物体には
たらく重力を IN として,
次の問いに答えなさい。
(1) 図 1,2で手が引く力 F1 と F の大小関係はどうなるか｡ 等号・不等号を用いて表しなさい。
[ Fi < F₂
.]
ひも
図3
山口
①
6
(50N
]
8 〈小問集合〉 次の問いに答えなさい。
(1) 2つの力がつり合うときの条件を3つ書きなさい。
(2つの力の大きさが同じ向きが逆
(2) 1つの物体にはたらく2つの力を合成した力を何というか｡
(3) 1つの力をいくつかに分けることを力の何というか。
(4) 1つの力を2つに分けたときの力を, はじめの1つの力の何というか。
分力
(5) 水中にある物体にはたらく重力をW, この物体にはたらく浮力をFとした場合、 物体が浮き
上がるのはWとFの大きさがどのような関係のときか。 等号・不等号を用いて表しなさい。
WF J
〕〔2が一直線上にある
}
]
94
第4章 運動とエネルギー
標準問題
1 力の合成や分解について調べる実験を行った。 次の問いに答えなさい。
図1
図2
引く前のばね
くぎ
2cm
CIN
Fanpooooon
引く方向
ばねばかり
②2 ABんは、 質量15kgの物体を床からゆっくり持ち
上げた。 物体を持ち上げたあとの、 2人がひもを引くそれぞれ
の角度は図1のように同じであった。
図1の状態から図2のように, AさんとBさんのひもを引
く角度をそれぞれ同じだけ小さくして、物体を静止させた。 こ
のとき,次の (1)~(3) のそれぞれの力の大きさは、図1に比べて
どうなるか。 それぞれア~ウから選びなさい。
<埼玉>
(1) 物体にはたらく重力の大きさ。
ア 大きくなる
イ 小さくなる
ウ 変わらない
(2) AさんとBさんがそれぞれひもを引く力の大きさ。
7 大きくなる イ 小さくなる ウ変わらない
(3) AさんとBさんがそれぞれひもを引く力の合力の大きさ。
ア 大きくなる イ 小さくなる ウ 変わらない
図1
|糸
IFJ
F₂
実験1 水平な台の上にばねを置き, 片方の端を釘にかけて固定し、 もう一方の端には糸を取りつ
けばねばかりとつなぎ, 図1のようにばねばかりを引いた。 このときのばねののびは2cm で,
ばねばかりは, 0.1N の値を示した。
(1) ばねが糸を引く力とばねばかりが糸を引く力はつり合っている。 この2つの力の関係について
述べたものとして正しいものを次のア~エからすべて選びなさい。
J
ア 2つの力の大きさは等しい。 イ 2つの力の向きは反対である。
2つの力は一直線上にある。 エ2つの力の作用点は同じである。
(2) このばねを5cm のばすとき, ばねを引く力の大きさは何Nになるか。
(
]
実験2 実験とは別のばねの先端に2本の糸を取りつけ,それぞれをばねばかりにつないで 図
2のように2方向に引いた。 このときのばねを引く力をFとF2の矢印で表した｡ なお, 方眼
の1目もりが 0.1N を表す。
(3) 図2のFの力と F の力の合力の大きさは何Nになるか。
糸
Aさん
S
ひも
物体―
140cm²
<埼玉改〉
図2
Bさん
3 摩擦のある机の
Nの物体Aを置いた。 物体Aに
つないだ糸を滑車に通して, 重さ2NのおもりBをつるした
ところ、 図の状態で静止した。 次の ①~③を求めなさい。
[ ZN
① 糸がおもりBを引く力は何Nか。
② 糸が物体Aを引く力は何Nか。
③物体Aにはたらく摩擦力は何Nか。
(
ZAV
N
4 右の図は,摩擦のある斜面上で静止した木片と木片にはたら
く重力W を方眼紙上に示したものである。 次の①,②を力の
矢印で記入しなさい。
<山形>
① 重力 W を斜面方向の分力 F1 と斜面に垂直な方向の分力
F2 に分解してかく。
② 木片にはたらく摩擦力FをP点を作用点としてかく。
ばねばかり
1.8N
O
ローンQ
a
*c
金属の輪
1.ON
ba
ばねばかりB
0.5N
V
5 下の図1は金属の輪に3本の糸をつけ, 糸a をばねばかりで, 糸bをばねばかりBで糸c
を手で引いて、 輪の中心が点Oに静止したようすを表している。 このときAは1.8N, B は 1.0N
を示していた。 次の問いに答えなさい。
<島根改〉
図2
T
6 力のつり合いを利用して, ばねばかり
1つで物体の重さを測定する方法を考え
た。 図1のように, 水の入ったペットボ
トルを天井から糸でつり下げ、糸上の点
Pからばねばかりを水平に保って静止さ
せたところ, ばねばかりは 7N を示した。
<熊本 >
(1) ばねばかりが糸を引く力, 糸がペッ
トボトルを引く力を右の図2の点P
から矢印でかきなさい。
(2) 水とペットボトルの重さの合計は何Nか。
図1
]
]
]
0.5N
200 天井
P.
図3
物体A3N
| 1.8N ①
天井から
つるした糸
ばねばかり
11 力のつり合い
一水の入った
図2
® 0
ペットボトル
ただし∠AOD=∠BODである
(1) A, B で糸 a, 糸bを引いた力を大きさ0.5Nが1目もりの長さとなる矢印で点Oからかくと,
図2のようになる。 手で引いた力の矢印を点0からかき, その大きさを求めなさい｡ [
]
(2) 図1の状態で糸Cから手をはなしたとき, その直後に金属の輪が動き出す向きとして最も適
当なものを、図3の⑦ ~ エから1つ選びなさい。
(
]
①
つるし
斜面
TT
おもり
B
c
95
①
1.ON
1目盛りはNである。
]
96
第4章 運動とエネルギー
発展問題
1 斜面に置いた物体にはたらく力について調べた。 次の問いに答えなさい。 ただし, 摩擦や糸の質
量は考えないものとし、 質量100gの物体にはたらく重力を1N とする。
図1
<大阪改〉
図2
図3
金属球 糸
水平な台
水平な床
電子てんびん・
滑車
5 糸
おもり
金属球･
斜面・
糸
水平な床
斜面の角度
水平な台
滑車
おもり
CON
電子てんびん 1-195
0.6
195N
斜面へ
☆金属球 > 糸
Kae
TA
水平面Wx
1-95
1.36 N
【実験】 図1のように, 滑車を取りつ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
一端に質量 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195g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、 斜面の傾きが大きくなると金属球は斜面に沿って上がり, 電子てん
びんの値はだんだん小さくなった。 図2は, 斜面の角度がa で, 電子てんびんの値が60g, 金
属球が斜面上で静止している状態である。 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沿って上がり, 斜面の角度がb° を越えると金属球は斜面に沿
って下りはじめ, おもりがてんびんからはなれた。
(1) 図1で金属球にはたらく重力とつり合う力は何という力か。 また, その力は何Nか。
力の名前 【垂直抗力] 力の大きさ(2.25N ]
(2) 図1でおもりにはたらく重力とつり合う力は、何が何をおす力か。
電子てんびがおもりを押す
「
が[ 全球 ] をおすカ
(3) 図1の状態で, おもりは糸から引かれているか。
【引かれていない]
(4) 図2で電子てんびんの表示が 60gであったことから, 糸がおもりを引く力は何Nと考えられ
るか。
17.5
(135N
]
(5) 図3は、図2中の一部を模式的に表したものである。 図3中の矢印 W は金属球にはたらく重
力である。 W を 「斜面に垂直な分力」 と 「斜面方向の分力」 に分解し, 矢印で表しなさい。
(6) 次の文中の [ ]から適切なものを記号で選びなさい。 ①[1] ③[ウ
実験において、斜面の角度をaまで変化させたとき, 電子てんびんの示す値がだんだん小さ
くなったのは、金属球にはたらく重力を斜面に垂直な分力と斜面方向の分力に分解したときの
斜面に垂直な分力が ① [ア 大きく イ 小さくなり, 斜面方向の分力が② [ウ 大きく I
小さく]なったからである。
(7) 実験において、斜面の角度が" のとき, 金属球にはたらく力はつり合っていると考えられる。
斜面の角度がb” のとき, 糸が金属球を引く力は何Nと考えられるか。
195N
(
]
11 力のつり合い 97
ON
2 次の実験について の問いに答えなさい。 ただし質量100gの物体にはたらく重力をIN とし,
糸の重さと摩擦は考えないものとする｡
図1
図2
<千葉>
図3
40mm
50-30mm
mm-20mm
-10mm
120mm
20mm
物体M
ばね
ばかり
物体M
->K
ビーカー
白
おもり
20g
*A
大きくなった
イ 小さくなった
ウ 変わらなかった
水
物体 M
スタンド ビーカー
ばねばかりの示した値
ば 0.40
ば 0.30
0.20
0.10
95
0.00
(N) 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0
物体Mの水に沈んだ
部分の長さ [mm)
400
2 mm3
実験1 図1の物体Mは縦20mm, 横20mm, 高さ50mmの直方体で, 側面に目もりがついている。
図2のようにばねばかりに糸で物体Mをまっすぐにつるし, その状態を保ちながら物体Mをビ
ーカーの水の中に静かに入れた。 物体Mの水
に沈んだ部分の長さを側面の目もりで読み取
り そのときのばねばかりの示した値との関
係を調べて、 右の表にまとめた。
実験2 図3のように, 物体Mをつるした糸を手で持ち,糸の途中に20gのおもりのついた別の
糸につないでスタンドにかけた。 物体Mの水に沈んだ部分の長さが25.0mm になるようにつり
合いをとったとき, a の角度が60° になった。
25mm
実験3図3で a の角度が60° より大きくなるようにスタンドをビーカーから遠ざけた。 そして,
実験2と同じように物体Mの水に沈んだ部分の長さが25.0mm になるように、 手で引く力を調
整し つり合いをとり, 静止させた。
(1) 実験1について, 物体 M の水に沈んだ部分の長さとばねばかりの示した値の関係を上のグラ
フにかきなさい。
V2N
(2) 実験2について, 次の問いに答えなさい。
IN
[
1
① このとき, 物体Mにはたらく浮力の大きさは何Nか。
② このとき, 手が糸を引く大きさは何Nか。
[ 0. IN ]
(3) 次の文章は, 実験3についてのものである。 文章中の ① ②にあてはまる最も適当な
ことばを、あとのア~ウから選びなさい。
D[
] @[
]
物体Mの水に沈ん
だ部分の長さ [mm]
ばねばかりの示した値[N] 0.30 0.26 0.220.18 0.140.10|
0.0 10.0 20.030.0 40.0 50.0
実験2と比べてaの角度を大きくしたら, 手が糸を引く力の大きさは ① 。また,そのと
きbの角度は ②.
ハイレベル問題集の写真等はありますか？調べても出なくて。すいません🙏