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2] 物体にはたらく力について調べるために,次の実験1~3を行った。各問いに答えよ。ただし、
量 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、ばねや糸の質量はないものとする。
水平な台の上にスタンドを置き、 ばねをつり棒につるした。 次に,図1のよ
うに,1個の質量が20g のおもりを, 1個から8個まで個数を変えてばねにつる
し、ばねののびをそれぞれはかった。表1は,その結果をまとめたものである。
実験1
6
7
8
4
5
おもりの数(個)
ばねののび[cm]
1
2
3
6.0
7.0
8.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
表1
図1
実験2 質量160g で一辺の長さが5.0cmの立方体である物体Aと,実験1
で用いたばねを使って, 水平な台の上に図2のような装置をつくり,物
体Aの底面のすべてが電子てんひびんの計量皿に接するまでつり棒を下げ
つり棒
ば
た。この状態から, ゆっくりとつり棒を下げていきながら,ばねののび
がなくなるまで, ばねののびと電子てんびんの示す値との関係を調べた。
電子てんびん
計量皿
図2
図3のように,実験1で用いたばねと, 糸1~3を使って, 実験 火の来 回
ばね
実験3
内 2で用いた物体 Aを持ち上げた。 次に, 糸3を延長した線と糸1お
よび糸2がそれぞれつくる角X, Yの大きさが常に等しくなるよう
にしながら,角X, Yの大きさを合わせた糸1,2の間の角度が大き
くなる方向に糸1を動かし, ばねののびの変化を調べた。 表2は, そ
の結果をまとめたものである。
XY/
糸1
糸2
結び目
糸3
物体A
あ
糸1,2の間の角度[°]
60
90
120
図3
ばねののび[cm)
4.6
5.7
8.0
表2
(1) 実験1で用いたばねを使って, 質量110gの物体をつるしたときのばねののびは何 cmになると
考えられるか。その値を書け。(
(2) 実験2で, ばねののびが 6.0cmのとき電子てんびんの値は 40gを示していた。このとき, 計量
皿が物体Aの底面から受けた圧力の大きさは何Pa。その値を書け。また, 物体Aの底面のす
べてが電子てんびんの計量皿に接してからばねののびがなくなるまでの間の,ばねののびと電子
てんびんの示す値との関係を述べたものとして, 最も適切なものを, 次のア~ウから1つ選び、
その記号を書け。圧力 (
ア ばねののびが小さくなるにしたがって, 電子てんびんの示す値は大きくなる。
イ ばねののびが小さくなるにしたがって, 電子てんびんの示す値は小さくなる。
ウ ばねののびが小さくなっても, 電子てんびんの示す値は変わらない。
cm)
Pa) 関係(
へ
よね 物体40
ばね おもり ものさし
ものさし
