学的エネルギー 図1のように、 質量 3.0kgの台車をA点から静 かにはなし、木片に衝突させ、木片が動いた距 離を測定しました。 図2は、台車の動きを記録タイマー (1秒間に5 0回打点)で記録したテープの一部です。 表1は、 その記録テープの長さを表したもので す。 表2は、 斜面の角度を調節しながら質量 3.0k 木片 C gの台車をはなす高さを変えて行った実験の結 果です。 表3は、台車のはなす高さを固定し、台車の質 量を変えて行った実験の結果です。 次の問いに答えなさい。 ただし、台車には摩 擦力がはたらかないものとして考えなさい。 ① 木片に当たる直前の台車の速さを求めな さい｡ 5 50 x 20 答 200cm/5 台車の質量を変えて行った実験では、台 車をはなす高さを何cmに固定しましたか。 答 25cm 3 質量 3.0kgの台車を高さ12.5cmから静 かにはなしたとき、木片は、何cm動きます か。 図1 2.5×6 図2 ①② A 表1 3 B ①からのテープの 長さ(cm) 表2 台車をはなした 高さ(cm) (4) 台車 A- 2 記録タイマー 5.0 3 木片が動いた 距離(cm) 表3 台車の質量(kg) 1.0 記録テープ 2.5 10.0 22.5 台車の質量:3.0kg 10.0 B 4 (5) 6.0 12.0 40.0 15.0 20.0 18.0 24.0 2.0 1.5 (6) 答 15cm ④ 質量 3.0kgの台車を高さ30.0cmから静かにはなしたとき、木片は、何cm動きますか。 (6) 60.0 2.5 3.0 答 12pm 25.0 木片が動いた 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 距離(cm) 答 36cm ⑤ 質量1.5kgの台車を高さ10.0cmから静かにはなしたとき、木片は、何cm動きますか。 30.0

1 仕事の原理(その1) (1) 右の図1・2のように滑車を使って、10.0kgの物体を地上から2.0mの高さまで持ち上げました。次の 問いに答えなさい。ただし、滑車、 ひもの質量や摩擦力は無視できるものとし、100gの物質にはたらく重) 力を1Nとして考えなさい。 ① 図1･2でひもを引く力F1求めなさい。 10×2 5+5 ×2 答:図1 答: 図2 20N (2 図1・2でひもを引く距離をそれぞれ求めなさい。 答: 図1 20 N ③ 図1.2でF1、F2が物体にした仕事をそれぞれ求めなさい。 ③ ひもを引く距離を求めなさい。 (2) 右の図3のように滑車を使って、 10.0kgの物体を地上から2.0 mの高さまで持ち上げました。 次の問いに答えなさい。 ただし、滑 車 ひも 連結棒の質量や摩擦力は無視できるものとし、100gの 物質にはたらく重力を1Nとして考えなさい。 ① 物体がF3にされた仕事を求めなさい。 10×2 ひもを引く力F3の大きさを求めなさい。 答: 図1 答: 図2 ④ 図1.2で1秒間に50cmの速さでひもを引いたとき、 仕事率をそれぞれ求めなさい。 答 20N 答 2.0m 2011 F1 図3 物体 → 答: 図2 答:図1 答: 図2 2.0m 2011 3011 ← 物体 2.0m F2 F3