[39]
大きさが同じで,質量200gの球Aと質量100gの球日を用意し、ふりこの運動について調べる実験を行
った。これについて、あとの問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1とし
摩擦や空気の抵抗は考えないものとする。
<福岡>
実験図1のように、 のび縮みしない糸の一方の端を天井に固定し、 もう一方 図1 天井
の端に球Aをつけ, 糸がたるまないようにして球AをP点まで持ち上げ, 手
から静かにはなすと, 球AはQ. R. S点を通って, P点と同じ高さの丁点
まで移動した。 次に、 球Aを球Bにつけかえ, 球BをP点まで持ち上げ, 手
から静かにはなすと, 球BはQ. R. S点を通って, T点まで移動した。
(1) 図2は、図1のS点を通っているときの球Aを表している。 このときの球
Aにはたらく重力を、図2に力の矢印で示しなさい。 ただし, 図2の1目盛
りを1とし､ 力の作用点を●で示すこと。
(2) 図3は、この実験で、 P点から丁点まで移動すると
きの, 球A, 球Bそれぞれがもつ位置エネルギーの変
化を模式的に示したものである。
① 次の文は、図3について説明した内容の一部であ
る。 X にア,イのうち適切な記号を入れなさい。
また, Y にあてはまる内容を書きなさい｡
X
図2
3
Y
[40] なめらかなレールを用いて図1のような装置をつくり, A の 図1
位置で小球を静かにはなした。 BC間は水平で,AとDは同じ高さ
である。 また,図2はA~D間の小球の位置エネルギーの変化を表
したグラフである。 これについて 次の問いに答えなさい。 ただし,
摩擦や空気の抵抗, 小球の大きさは考えないものとする。 <群馬>
(1) AB間で, 小球の運動方向にはたらく力の大きさはどうなるか。
最も適当なものを,次のア~ウから1つ選びなさい。
ア しだいに大きくなる。 イ一定である。
図2
ウ しだいに小さくなる。
(2) この実験における, 小球の運動エネルギーの変化を表したグラ
フを,図2にかき加えなさい。
(3) 図3のように, レールをCDの中間点Mで切断し, Aの位置で
小球を静かにはなした。 小球がMからななめ上方に飛び出した後
の小球の位置エネルギーの最大値はどうなるか。 最も適当なも
のを、次のア~ウから1つ選びなさい。
20
Luca
P
A
図3
ER A
A
IMPO
RST
位置
球Aがもつ位置エネルギーの変化を示したものは,X である。そう判断できるのは、物体が同じ高
さにある場合, その物体がもつ位置エネルギーは、その物体のY ほど大きいからである。
10cm
図3
|
質量が大きくなる
② アの位置エネルギーの変化を示す球について Q点での運動エネルギーは, S点での運動エネルギーの
何倍か｡
tex
fitz 0.2
177
エ
10.1
小球
P Q
B
B
ア Aでの位置エネルギーより大きい。 イ Aでの位置エネルギーと等しい。
ウAでの位置エネルギーより小さい。
レール
小球の位置
レール
B
2N
C
2X
小球
12
GJ
62
倍
D
D
M
