物体にはたらく力について調べるため、 次の実験 1
~3を行いました。 これに関して, あとの (1)~(4)
の問いに答えなさい。 ただし, ひも, 糸,動滑車およびば
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び縮みはないものとします。 また, 質量100gの物体には
の体積は考えないものとし、 おもりの変形, ひもや糸の伸
ねばかりの質量, ひもとそれぞれの滑車との間の摩擦,糸
たらく重力の大きさをINとします。
実験1.
① ひもの一端を天井にある点Aに固定し, 他端を動滑
ないだ装置を用意した。 また, 水の入った容器の底に
車, 天井に固定した定滑車Mを通してばねばかりにつ
沈んだ質量1kgのおもりを、糸がたるまないようにし
て、動滑車に糸でつないだ。
図1
②図1のように,
矢印( ) の向
きに、 手でばね
ばかりをゆっく
りと引き, おも
りを容器の底か
ら高さ0.5mま
で引き上げた。
このときおも
りは水中にあり、
図2
B
動滑車･
糸
おもり、
点B側のひも
糸
0.5[m]
定滑車N
分銅-
A
ばねばかりの目
もりが示す力の大きさは4Nで,手でばねばかりにつ
ないだひもを引いた長さば 1mであった。
120°
③さらにばねばかりを同じ向きに引き, おもりが水中
から完全に出たところで静止させた。 このときばね
ばかりの目もりが示す力の大きさは5Nであった。
実験 2.
① 実験1の装置から,動滑車,点Aに固定したひもの
一端および水の入った容器を取り外した。
②図2のように, ひもの一端を天井の点Bに固定し,
おもりをひもに糸で直接つないで, ばねばかりを実験
1と同じ向きにゆっくり引いておもりを静止させた。
このとき, ひもに糸をつないだ点を点O, ひもが定滑
車と接する点を点Pとすると, ∠BOP の角度は
120°であった。
YO 点P側のひも
おもり
糸 D
おもり
60°
一定滑車M
Q
ひも
水
60°
容器
60°
天井
ばねばかり
一定滑車M
ひも
実験 3.
① 実験2の装置の点Bに固定したひもの一端を外し,
天井に固定した定滑車Nを通して, 質量600gの分銅
GM
をつないだ。
② 図3のように, ばねばかりを実験1と同じ向きに
ゆっくり引いておもりを静止させた。 このとき, ひも
が定滑車Mと接する点を点Q, ひもが定滑車Nと接す
る点を点Rとすると, 点と点Qは同じ水平面上にあっ
た。
図3
ひも
一定滑車M
天井
ばねばかり
天井
(1) 次の文章中の
書きなさい。
ばねばかり
第7章 運動とエネルギー
にあてはまる最も適当なことばを
実験1のように, 動滑車などの道具を使うと、 小さ
な力で物体を動かすことができるが､物体を動かす距
離は長くなる。 このように、同じ仕事をするのに, 動
滑車などの道具を使っても使わなくても仕事の大きさ
は変わらないことをという。
図4
(2) 実験1の①で、水の入った容器の底にあるおもりには
たらく浮力は何Nか, 書きなさい。
(3) 図4は, 実験2で、 おもり
を静止させたときのようすを
模式的に表したものである。
このとき, 点B側のひも, 点
P側のひも, およびおもりを
つないでいる糸が点Oを引く
力を,図4中にそれぞれ矢印
でかきなさい。 ただし, 方眼
の1目もりは1Nの力の大き
さを表している。 また, 作用
点をで示すこと。
(4) 実験3の②で, 点 R, O. Qの
位置と各点の間の長さは図5のよ
うになっていた。 このとき, ばね
ばかりの目もりが示す力の大きさ
は何Nか, 書きなさい。
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INU
[20]
点B側のひも点P側の
日ひも
図5
33+
糸
今おもり-
LITTTTH
-1.0m/Q
0.8m
10.6m
<千葉県 >
C
