2 図3のように, 1秒間に50 回打点する記録タイマーと台 車を用いて, 斜面を下る台車 の運動を調べました。 図4は, Q点からP点に達するまでに 記録された紙テープを5打点 S ごとに切り、左から順にはり 水平面 つけたものです。 これに関して 次の(1)~(4) の問いに答えなさい｡ 図 3 紙テープ 記録タイマー 台車 35cm Q点 図 4 P点 [cm] 26 24 22 20 8642086420 14 . (1) 最も速い運動を記録した紙テープはどれか。 最も適当なもの を,図4のA~Jのうちから一つ選び, その符号を書きなさい。 (2) 図4の紙テープCの長さは6.6cmであった。 このときの台車の平均の速さとして最も適当 次のア~エのうちから一つ選び、その符号を書きなさい。 ↑↑↑↑↑ ABCDE 6-6 vy ア 33cm/s イ 66cm/s ウ 99cm/s I 132 cm/s 6,6 (3) 図5の矢印は、斜面上を運動する台車にはたらく重力を表したものである。 この重力の、斜面に平行な分力を表す矢印を図5にかき入れなさい。 図 5 (4) 図3で、斜面の角度を大きくしてQ点と同じ高さから台車を走らせたとき、 斜面を下るときの台車にはたらく力とP点での速さについて述べた文はどれ か。 最も適当なものを,次のア~エのうちから一つ選び, その符号を書きなさい。 ア 台車にはたらく斜面方向の力は大きくなり, P点での速さは大きくなる。 イ 台車にはたらく斜面方向の力は大きくなり, P点での速さは変わらない。 ウ 台車にはたらく斜面に垂直な方向の力は大きくなり, P点での速さは大きくなる。 エ台車にはたらく斜面に垂直な方向の力は大きくなり, P点での速さは変わらない。

Q

(4) 台車の高さが変わらないので, 台車のもつ位置 エネルギーは変わらない。 よって, 運動エネルギー も変わらないので, 速さも変わらない。