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100-
3編身の
106 [ばね
磁力・滑車・てんびん]
次の文を読み、あとの問いに答えなさい。
ただしこの実験で用いたばねは,おもりを
つるしたときに図1のように伸び縮みする ば
性質のものである。
はじめに上皿てんびんの左側に質量が不
明な木片Aを,右側に 12.0g の分銅をおい
たところてんびんは左側に傾いた。
そこで,分銅だけでは難しいと考え,図2
のように 木片Aを質量の無視できる軽い
201
糸と結び, 軽いばね 1, ばね2を滑車を通して取りつけ, ばね2の先に、鉄の
2
~000000
(B)
もり
~000000-
A
おもりBを取りつけたところ, てんびんはつり合った。 このとき, ばねの
長さは3.2cm であった。
図2
1
血
ば
ばね2
[cm]
lllllll
6.0
25.0
4.0
②
おもり B
磁石 N
3.0
2.0
1.0
0.0
図3
0000000-
A
2
+ばね1
0 10 20 30 40 50 60
おもりの質量 [g]
図 1
1
次に、図3のように,鉄のおもりBの下に磁石を近づけたところ、Aは上
皿から離れ、宙に浮いて静止した。
(1) 木片Aの質量を求めよ。
(2)図3で、ばね2の長さを求めよ。
(京都 同志社高)
•
¥107 [ばね ⑤ ]
ばねは受ける力の大きさに比例して、伸びたり縮んだりする。 ばねXは表 1,
ばねYは表2のように, 加える力を変えると伸びや縮みが変化する。 ばね X,
ばねYに力を加えていないときの長さはともに50.0cmとし、重さは考えな
いものとする。また,1N は100gの物体にはたらく重力の大きさと等しいも
のとする。 あとの問いに答えなさい。
ばね X に加えた力と伸び縮み) の関係
表 1
[加えた力[N]
「伸びまたは編み [cm]
#59654
HAMARELA
1
2
0000000
③60.2cm
1504
1
3
図 1
2
X
物体A
4
2
2
いる。また,〔N〕 はニュートンを表す。
3
6
6
3
表2 ばね Yに加えた力と伸び (縮み) の関係
[加えた力[N]
伸びまたは縮み〔cm〕
※ばねを引っ張った場合は伸びた長さを, 押し縮めた場合は縮んだ長さを示して
DO PO
9
~80000000-
4
8
図 2
4
12
ばねX
物体A
Y
10
物体B
10
5
15
3. 力のはたらき 101
6
12
6
品の
18
五円玉の
7
14
7000000円
7
21
8
16
ばねX
図3
8
24
物体A
Y
9
物体B
板
18
9
27
-3
する。
の
(1) 図1のように, ばねXと380gの物体Aを取りつけた。 ばねXの伸びは
何cmか。
(2) 図2のように,物体Aの下にばねYと物体Bを取りつけた。このとき,
ばねYは13.8cm 伸びた。 物体Bの質量は何gか。 また, ばねXの伸びは
何cmか。
てんじょう
>(3) さらに,図3のように物体Bの下に板を入れて、ばねXとばねYが,常
AL
に天井から五円玉をつるした糸と平行になるように板を上,または下にゆっ
くり動かした。ばねXの全体の長さが次の①~③の長さになったとき、ば
ねYの全体の長さはそれぞれ何cmか。また,板が物体Bから受ける力の
大きさはそれぞれ何Nか。
① 55.2cm
② 57.6cm
→
物レ
を合
よるの
カバ
けたり
をの
近づけ
けてし
しほ
(愛知・滝高)
は向
左右
の顕
注意
ンコが
着眼
106 ばね 1 にかかる力とばね2にかかる力は等しい。 また, 木片Aの質量は,おも
りBの質量と分銅の質量の和に等しい。
107 図1の状態と比べて, (3)の①~③のときは(図3) ばねXがどのくらい縮んで
いるのか考える。
同
コが
ラー