5 物体の運動を調べるため, 図1のような装置を使って実験を行った。 これらをもとに,以下の各
問に答えなさい。 ただし、 糸やテープの質量, 空気の抵抗や摩擦は考えないものとする。
[実験Ⅰ]
図1のように, 水平な机の上で台車におもり X のついた糸をつけ, その糸を滑車につけ
た。 台車をささえていた手を静かに離すと, おもりが台車を引きはじめ, 台車はまっすぐ
進む運動を行った。 おもりXが床について静止した後も, 台車は運動を続けた。 このとき
の台車の運動のようすを1秒間に60回打点する記録タイマーで, 紙テープに記録した。 打
点が重なり合って判別できない点を除いて, 経過順に6打点ごとに切って, 紙にはりつけ
たところ、図2のようになった。
[実験Ⅱ] おもりXとは質量の異なるおもりYを用いて, 実験Iと同様の実験を行ったところ、図
3のようになった。 ただし, おもり YはおもりXと同じ高さにつるした。
図2
図1
紙テープ 台車
記録タイマー
机
糸
車止め
滑車
15
もX
床
13
12
紙 11
テーブ
長
さ
[cm]
9-
-5-
5.
A B C D E F
図3
紙テープの長さ
紙 11
[cm]
13
12
問1 図4に示した「おもりが糸を引く力」と「糸がおもりを引く力」 のよ
うに, ある物体に力を加えると, 同時にその物体から,同一直線上で反
対向きに,同じ大きさの力を受ける。 この関係を表す法則を何というか,
書きなさい。
問2 次の文は, 実験 Ⅰの結果について, 図2をもとに説明したものである。
文中の① にあてはまる数値を求めなさい。 また, 下線部② による現象の
例として、下のア〜エから適切なものを1つ選び, その符号を書きなさ
10
9
8
7
も Y
※記録された打点は省略してある。
図4
糸がおもりを
引く力
1糸
おもりが糸を
引く力
おもり
おもりXが床につくと糸が台車を引かなくなり, 台車は等速直線運動をする。 図2から,
その速さは ( ① ) cm/sであることがわかる。 このように物体に力がはたらかないとき,
物体はその運動の状態を続けようとする性質をもっている。 この性質を慣性という。
ア 輪ゴムを指で引きのばすと, 輪ゴムがもとの長さにもどろうとした。
イ かみの毛をこすった下じきを持ち上げると, かみの毛が下じきに引き寄せられた。
ウ走っている自転車のブレーキをかけると, かごの中の荷物が前にずれた。
エボートに乗っている人が岸を押すと, 岸とは反対向きにボートが動いた。
問3 実験について、台車をささえていた手を離してからおもりXが床につくまでの間に、おもり
Xのもつ位置エネルギーと運動エネルギーはどのように変化していくか,それぞれ書きなさい。
問4 実験Iについて, おもりXが床についたと同時に打点が打たれたとすると, この打点は図2
のA~Fのどの紙テープに記録されているか, その符号を書きなさい。
問5 実験と実験ⅡIの結果から, おもり XとおもりYの質量を比べたとき,どちらのおもりの質
量のほうが大きいと考えられるか,次のア, イから適切なものを1つ選び、その符号を書きな
さい。また、そう判断した理由を,「台車の速さのふえ方」 「糸が台車を引く力」 という語
句を用いて書きなさい。
ア おもり Xのほうが質量が大きい。
イ おもり Y のほうが質量が大きい。
であ
次
ev
適
読
とってもわかりやすい解説ありがとうございます!