Question

い

2の(4)
(x/100+15)の100はなんの100ですか？

受験標準
受験 応用
受験難問
入試で差がつく応用問題。
最初は難しくても挑戦しよう!
次の各問いに答えよ。
図1~4のように,さまざまな道具を使って, 1.5kgの物体Pをもとの高さより20cm高
くなるように引き上げたり持ち上げたりして、手が加える力の大きさを比較した。 あとの間
いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを IN とし,糸の質量や伸
び摩擦は考えないものとする。
図1のように,物体Pに取り付けた糸を手で図1
ゆっくりと引き上げた。 このときの力の大きさは
('12 秋田県)
15Nであった。
図2のように、てこを使って,固定された物
体Pをゆっくりと持ち上げた。このときの力の
大きさは 7.5Nであった。
図3のように、斜面と定滑車を使って物体P
A
120cm1
図3
物体P
水平面
をゆっくりと引き上げた。 このときの力の大きさ,500N
は5Nであった。
図4のように、動滑車を使って物体Pをゆっくり
と引き上げた。このときの力の大きさは8Nであった。
図2
120cm
40cm
定滑車
物体P_
120cm 1
物体P
40cm)
80cm
図 4
支柱
15N対
5N
40cm
水平面
動滑車
糸
物体P
120cm 0.4m
水平面
(1) 図1で、糸が物体Pを引く力がA点にはたらく。このA点を何というか、書きなさい。
[作用点
〕
水平面
(2) 次の文が正しくなるように,X,Yにあてはまる数値や語句を書きなさい。
図1と図2の場合, 手が物体Pにした仕事の大きさはいずれも(X) Jになる。こ
のように、道具の質量や摩擦を考えなければ,手で直接仕事をしても,道具を使っても仕
事の大きさは変わらない。 このことを(Y)という。
300
X [
1.5 3215×12 仕事の原理
(3)図3で物体Pが斜面上を移動した距離は何cm か求めなさい。 [
(4) 図4で,動滑車の質量は何gか,求めなさい。
cm
60
700,0
(5) 図4で,手が糸を引き上げた速さは5cm/sであった。 このときの仕事率は何 W が,求
めなさい。
0,2 W)
(=
2 力学的エネルギーについて調べるために,次の実験を行った。ただし,まさつや空気抵抗
は考えないものとする。
('14 栃木県 )
おもり」
[実験]図5のように、伸び縮みしない糸の一方を天井の点0に固図5_
定し,他方におもりをつけた。糸がたるまないようにしておもり
を点Pの位置まで手で持ち上げ、静かにおもりをはなした。おも
りは最下点Qを通過し, 点Pと同じ高さの点Rの位置で一瞬止
まり、その後は、 PR間で往復をくりかえした。 図6は、点Pか
おもりのもつ位置エネルギーと点P から 図6
Q
天井
R
PR
基準面

(2) X 3 Y 仕事の原理
(4) 100 (g)
作用点
(3) 60(cm)
2 filxl
仕事 [J]
仕事の大きさは, 15 [N] × 0.2 [m] = 3[J] (X) 図2で手が物体Pにした仕事の大
(5) 0.4(W)
2
使っても仕事の大きさが変わらないことを仕事の原理 (Y) という。
は 7.5 [N] × 0.4[m] = 3[J] このように,手で直接仕事をしても、図2のように道
図3で物体Pを引き上げた高さは、図1,図2と等しいので、仕事の原理より、
で手が物体Pにした仕事の大きさは3Jである。 物体Pを斜面にそって引き上げた
大きさは5N より 物体Pが斜面上を移動した距離は,3[J] 5[N] = 0.6[m] = 60'
図4で糸を引く力の大きさは,(動滑車にはたらく重力+物体Pにはたらく重力)
なので、動滑車の質量をxgとすると ( 100 +15) [N] ×/1/2 = 8[N]
5
x= ¥100[g
40[cm]
8[N] x 0.4[m]
8 [s]
図4で手が糸を引き上げた距離は40cm で,このときかかった時間は, 5[cm/s]
仕事 [J]
より,
0.4 [W]
事率 [W] =
かかった時間 [s]
さつや空気の抵抗を考えないので, おもりのもつ位置エネルギーと運動エネルギ
力学的エネルギーは一定に保たれる。点P(または点R)でおもりのもつ位置エ
目盛り分が力学的エネルギーの大きさである。よって、グラフは位置エネルギー
和が常に2目盛りになるよう運動エネルギーの値を取り, なめらかな曲線でつな
=

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

ティア

おそらく[g]を[N]に計算する時の、100g=1Nからきているものです。
例えば200gの物体だと200g÷100=2Nになりますよね！

い

あーなるほど！！スッキリしました😭😭ありがとうございます！