7 図1のように, 斜面と水平面をB点で滑らか
につなぎ, 台車の運動を調べる実験を行った。
ただし、空気の抵抗や台車と面, 記録タイマー
と紙テープとの間の摩擦はないものとする。 あ
との問いに答えなさい。
[実験1] 斜面上のA点に台車の先端部を合わせ、静か
に手を放した。 台車は斜面上を下っていき, 水平面上
をまっすぐ進んで点Cを通過した。 このときの台車の
運動を1秒間に50回打点する記録タイマーで紙テープ
に記録した。 図2は、記録したテープを5打点ごとに
切って順に並べたものである。
〔実験2] 図3のように, 斜面の角度を図1よりも大き
くして, 台車の先端部を図1のA点と同じ高さ (D点)
に合わせて, 実験1と同様の実験を行った。
〔実験3] 図3の斜面を使って, 図4のように, 台車に
ニュートンはかり (ばねはかり)をとりつけ, 斜面に
沿って台車を60cm引き上げるのに4秒かかった。 この
とき, ニュートンはかりは5Nを示していた。
(1) 図2で, テープ fを記録したときの台車の平均の速
さは何cm/sか。
(2)図2で, テープg,h,i,jを記録したときの台車の運動を何というか。
(3) 斜面上を運動する台車にはたらく斜面に沿った下向きの力について, 正しく述べているものはど
れか。 次のア~エから選び, 記号で答えよ。
ア 斜面を下るにしたがってしだいに大きくなる力である。
イ斜面を下るにしたがってしだいに小さくなる力である。
ウ つねに一定の大きさの力である。
エ斜面に沿った上向きにはたらく力とつり合っている力である。
(4) 実験2における台車の速さと時間との関係をグラフに表すとどのようになるか。 次のア~エから
選び,記号で答えよ。 ただし、点線は実験1における台車の速さと時間との関
係
を表している。
台車の速さ
0.
ア
台車の速さ
図1
C
台車の速さ
水平面
B
図2
テ
ブ
の4
長
さ 2
cm
図3
6
図4
a b
水平面
C
B
-60cm
P......
C de f
時間
(5) 実験3で、斜面に沿って台車を60cm引き上げたときの仕事率は何Wか。
台車
台車
台車の速さ
A
0.0
記録タイマー
h i j
ニュートンはかり
台車
紙テープ
図1のA点と
同じ高さ
I
時間
最後の何Ｗか分かりますか？