8
図1のようにして, 球がもつ位置 図1
原 で
スタンド
エネルギーについて調べる実験を
行った。実験では, 質量20gの球Xを,
高さが5cm,10cm,15cm, 20cmの
位置から斜面にそって転がして,Q点に
置いた木片に衝突させ,木片が動いた
距離をはかった。また, 質量30gの
球Yについても同じようにして, 実験を
行った。表は,実験結果を示したもので
ある。ただし,球とレールとの間の摩擦や
空気の抵抗は考えないものとし, 球がもつ
エネルギーはすべて衝突によって木片を
動かす仕事に使われるものとする。
球
球の
高さ
しゃめん
レール
木片 Q P
15cm
20cm
15cm
10cm
しょうとつ
mln
水平な台
【球はP点から水平なレール上を転がる。)
表
まさつ
球の高さ [cm]
球X
5
10
15
20
8.0
12.0| 16.0
木片が
動いた距離[cm)
4.0
(20g)
球Y
(30g)
6.0
12.0| 18.0|24.0
図3
問1 図2のように, 斜面に平行な向きに力を
加え,球Xを静止させた。このとき手が
球Xに加えたカを解答欄の図3に力の
図2
球X
矢印で示せ。なお, カの作用点を·で
示すこと。ただし, 図3の力の矢印は、
球Xにはたらく重力を示したものである。