問2 図1のように,斜面と水平面がなめらかに接続されており,注射器(5)
の本体が図1の位置に固定されている装置を用意した。 斜面上の点Pに中
鉄球を置いて静かに手をはなしたところ, 鉄球は斜面から水平面上へと
運動した後, 注射器のピストンに衝突し、 少しだけ押し込んで静止した。
注射器のピストンを押し込む量に注目して, 条件を変えて実験を行った。
この実験とその結果について, 次の各問いに答えなさい。 土間中)
この実験とその結果について,次の各
(ア) 図1の点Pから鉄球をはなした場合よりも, ピストンを大きく押し
込むことができるものを,次の①~⑤の中からすべて選び, その番号を
答えなさい。
① 同じ鉄球を,図2の点Qから静かにはなす。
注射器
ピストン、 本体
もとの斜面
間
T
②
質量の小さい鉄球を、 図2の点Qから静かにはなす。番
図2
③同じ鉄球を、 図2の点Sから静かにはなす。
④同じ鉄球を、 図2の点Tから静かにはなす。
⑤同じ鉄球を, 図2の点Tから斜面にそって下方向に勢いをつけてはなす。
(イ) (ア)の①~④について、 鉄球をはなしてから
ピストンに衝突する直前までの, 時間と速さの
関係を示すグラフを図3のa~dからそれぞ
れ一つずつ選び, その記号を答えなさい。 なお,
図4の破線は点Pからはなした場合を示して
いる。また, 同じ記号を何度も使ってよい。
速さ
0
① 同じ鉄球を、図2の点Qから静かにはなす。
0
② 質量の小さい鉄球を、図2の点Qから静かにはなす。 図3
P
10
速さ
0
時間
0
時間
図 4 問
③同じ鉄球を, 図2の点Sから静かにはなす。
④ 同じ鉄球を, 図2の点Tから静かにはなす。