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