次の各問いに答えよ。 1 図1~4のように,さまざまな道具を使って、1.5kgの物体Pをもとの高さより 20cm 高 くなるように引き上げたり持ち上げたりして、手が加える力の大きさを比較した。 あとの間 問いに答えなさい。ただし、100gの物体にはたらく重力の大きさをINとし系の質量や伸 び、摩擦は考えないものとする。 ○ 図1のように, 物体Pに取り付けた糸を手で図1 ゆっくりと引き上げた。 このときの力の大きさは 15Nであった。 図2 ('12 秋田県 ) 物体 80cm ○ 図2のように, てこを使って,固定された物 体Pをゆっくりと持ち上げた。このときの力の 大きさは7.5N であった。 物体P 120cm 40cm 20cm1 40cm 水平面 40cm 水平面 図3 図 4 支柱 ○ 図3のように,斜面と定滑車を使って物体P をゆっくりと引き上げた。 このときの力の大きさ は5N であった。 ○ 図4のように、動滑車を使って物体Pをゆっくり と引き上げた。このときの力の大きさは8Nであった。 定滑車 P 20cm 太平面 動滑車 物体P 120cm 水平面

C 図4で、動滑車の質量は何gか, 求めなさい。 ( g」 (5)図4で手が糸を引き上げた速さは5cm/sであった。 このときの仕事率は何 W か 求 W〕

(4) 図4で糸を引く力の大きさは、動滑車にはたらく重力+物体Pにはたらく重力) [N] × 2 1 なので、動滑車の質量をxg とすると、 X 15) [N] ×1/2=8[N] x=100[g] = 8[s] \100 40[cm] (5) 図4で手が糸を引き上げた距離は40cmで、このときかかった時間は、 5[cm/s] 仕事率 [W] = 仕事[J] 8[N] x 0.4[m] より、 = 0.4[W] かかった時間 [s] 8[s] 2 運動エネルギーの和で