64-第Ⅲ部 問題演習編 (1.物理) 16 物体にはたらく力について調べるために、次の実験(1) (2) (3) (4)を順に行った。 実験(1) 図1のように,まさつのない水平な床の上 にばねを置き、片方の端を壁に固定して もう一 方の端にばねばかりをつないだ。 ばねばかりを引 きばねばかりの示す値とばねの長さの関係を調 べたところ、 図2のような結果が得られた。 実験(2) 実験(1)で使ったばねを、 図3のようにまさ つのない水平な台の上にのせ、滑車と糸を使って 両端にそれぞれ同じ重さのおもりをつけて静止さ せたところ、ばねの長さが15cmになった。 壁 20 15 ね 10 [cm] 5 長 70000000 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 10 ばねばねばかり 図1 ばねばかりの示す値[N] 図2 実験 (3) ばねばかり2本と糸を使って、図4のように物体を持ち上げた。 図 中のaとbは、物体につないだ糸を延長した線とばねばかりの間の角度を 示している。 aとbの大きさをともに等しいある角度にして、ばねばかり この示す値を調べた。 実験(4) 実験 (3)の後、物体を持ち上げたまま、 常に角度と角度bが同じ値 ★になるようにゆっくりと角度を大きくしていった。 この間, ばねばかりの 示す値を調べた。 このことについて、 次の1 2 3 4 の問いに答えなさい。 実験(1)でばねばかりが0.8N を示すとき, ばねの長さは何cmか。 14cm 実験(2)でおもり1個の重さは何Nか。IN 次の図は, 実験(3) において, 2本のばねばかりを用いて結び目に加えた も 滑車 糸 [7000000 おもり ○ 台 図3 物体につないだ糸を 延長した線 a 糸 糸 糸 ・結び目 物体 図 4 力を矢印で表したものである。 この二つの力の合力を,図に矢印でかきなさい。 また, 物体の重 さは何Nか。 ただし, 図の方眼の1目盛りを0.1Nとする。 糸 糸 0.64 糸 結び目 次の文章は,実験(4) における, 2本のばねばかりの示す 値と2本のばねばかりが加えた力の合力について述べた ものである。 ①,②に当てはまる語句の正しい組み合わ せはどれか。 ① 2 ア 大きくなった イ 大きくなった 大きくなった 変わらなかった りの示す値がしだいに (1)。このとき、2本のばねば イ かりが加えた力の合力の大きさは(②)。 角度と角度が大きくなるにつれて2本のばねばか ウ 小さくなった 小さくなった エ 小さくなった 変わらなかった