問2 物体にはたらく浮力について, 【実験1】 【実験2】 を行った。 あとの(1)~(7)の各問いに答えなさい。 ただし、ゴムひもの弾性力は, ゴムひもがもとの長さから伸びたときにのみはたらくものとする。 【実験1】 ① 図3のように,質量と体積を無視できるある長さのゴムひもに質量 10gのおもりをつるして, ゴムひもの長さを測定した。 図3 1個 10gのおもりを1個ずつ増やしながら, ゴムひもの長さを測定 した。 ③ 結果を表1にまとめた。 表 1 おもりの数 [個] 1 2 3 4 5 6 おもりの質量 (g) 10 20 30 40 50 60 力の大きさ 〔N〕 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 ゴムひもの長さ [cm] 18.0 20.0 22.0 24.0 26.0 28.0 ゴムひもの長さ 【実験2】 ① 図4のような質量 60g, 体積 50cmの直方体の物体Aと,質量 30g, 体積 25cmの直方体の物体 Bを準備する。 物体Bの底面積は, 物体Aの半分である。 ② 【実験1】で用いたゴムひもと同じゴムひもを使って, 底面が水平になるように物体Aをつるす。 ③ 図5のように、物体Aをゆっくりと水の中に沈めていき, 水面から物体底面までの距離, そのと きに水中に沈んでいる部分の体積及びゴムひもの長さを表2にまとめた。 ④ 物体Bについて同様に実験を行い, 表3にまとめた。 ⑤表2, 表3をもとにグラフをかくと, 図6のようになった。 表2 物体A (質量 60g,体積50cm²) 水面から物体底面までの距離 [cm] 水中に沈んでいる部分の体積 [cm] ゴムひもの長さ 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 10 20 30 40 50 50 [cm] 28.0 26.0 24.0 22.0 20.0 18.0 18.0 表3 物体B (質量 30g,体積25cm) 水面から物体底面までの距離〔cm〕 水中に沈んでいる部分の体積 [cm] 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0 5 10 15 20 25 25 ゴムひもの長さ [cm] 22.0 21.0 20.0 19.0 18.0 17.0 17.0

図4 物体A 60g 図5 物体B 30g 50cm3 25cm³ ゴム ひもの 長さ 図6 30 30 物体A 20 ・・・物体B・・ ゴムひもの長さ 底面 〔cm〕 10 水面から 物体底面までの 距離 0 1 2 3 4 5 6 水面から物体底面までの距離〔cm〕 (3)物体Aについて,水面から物体底面までの距離が2.0cm のときにはたらく浮力の大きさは何Nか, 書きなさい。

(6) 物体Aと同じ質量の物体Cを準備する。物体Cは,物体Bと同じ形で同じ体積である。棒の両端に 糸をつけて物体Aと物体Cをつるし、棒の真ん中につけた糸を持って静止するまで待ち、その後物体 Aと物体Cを水中に入れた。 水中に入れる前のようすとして最も適当なものを、次のア~ウの中から 1つ, 水中でのようすとして最も適当なものを、次のエ~カの中から1つ選び, 記号を書きなさい。 ただし,糸と棒の質量は無視できるものとし, 糸にはたらく浮力は考えないものとする。 ア イ ウ C A A C C A オ カ H A C A A 0