次に, ワイヤーと定力装置を取り除き, 糸の一端を台車の右端に取り付け. 机の端に固 定した軽くてなめらかな滑車に通して、他端におもりを1個つるし, 台車を手で支えて全 体を静止させた。 つるしたおもりと同じおもりをさらに9個用意し、 次の実験 1 実験2 の方法で、糸につるすおもりの個数を増やしながら、台車を支える手を静かにはなした後 の糸につるすおもり全体にはたらく重力の大きさ(以後 おもり全体の重さという)と台 車の加速度の大きさの関係を調べる実験を行った。 おもり1個の質量をm, 台車の質量 を5m² とする。 ただし、台車と滑車の間の糸や記録タイマーと台車の間の記録テーブは常 に水平で､滑車とおもりの間の糸は常に鉛直であったとする。 また, 記録テープや糸の質 量、記録テーブにはたらく摩擦力、空気抵抗は無視でき, 糸は伸び縮みしないものとする。 実験1 図3のように, 台車に何もせずに、糸につるすおもりを1個から2個, 3個.... 10個と増やしていき, 糸につるしたおもり全体の重さと台車の加速度の大きさの 関係を調べた。 記録テーブ H 台車 57 記録タイマー 5mg おもり9個 a おもり8個 糸 図3 実験2 図4のように、台車に9個のおもりをのせ、糸につるすおもりを1個にして実験 を行った。 次に、図5のように、 台車にのせたおもりを糸の方へ1個ずつ移して、 糸につるすおもりを1個から2個 3個 ･･･ 10個と増やしていき, 糸につるした｡ おもり全体の重さと台車の加速度の大きさの関係を調べた。 図4 滑車 図 5 T おもり 1個 (おもりを増やして ↓ a おもり1個 おもり 2個 (台車にのせたおもり を糸の方へ1個ずつ 移動させていく)

問5 次の文章は,実験1, 実験2の結果をもとに考察したものである。 後の (1) (2) の各 問いに答えよ。 糸につるしたおもり全体の重さと台車の加速度の大きさが比例関係になった実験 は, ウ であった。これは, 運動する台車とおもりの質量の合計が、 エ とい う状況において,糸につるしたおもり全体の重さと台車の加速度の大きさの関係を調 べているからである。 また,もう一方の実験において、 用意するおもりをさらに増やして、糸につるした おもり全体の重さと台車の加速度の大きさの関係をグラフにすると,図6のオ のようになる。 このとき, 図6中のは カ である。 ただし、図6では、糸に つるしたおもり全体の重さを連続量とみなして, グラフを線で表している。 台車の加速度の大きさ (b) (c) (d) 糸につるしたおもり全体の重さ 図 6

1 実験1 実験1 実験1 2 3 4 実験2 5 実験 2 実験2 2 3 (2) 文章中の空欄 オ のを、次の1~8のうちから一つ選び、番号で答えよ。 4 (6 7 8 09 I 糸につるすおもりを増やすと増える 糸につるすおもりを増やすと減る 糸につるすおもりを増やしても変わらない 台車にのせたおもりを糸の方に移動させると増える 台車にのせたおもりを糸の方に移動させると減る 台車にのせたおもりを糸の方に移動させても変わらない オ (a) (a) (b) (b) (c) (c) (d) (d) . カ に入れる記号と式の組合せとして最も適当なも カ 159 '1 15 g 15 g 15 g 159 9