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244 合格メソッ
4
博樹さんと明雄さんは、滑車を使った仕事について調べるため, 滑車A,Bと、重さが1.0Nのおもりを使っ
て 実験1, IIを行った。 これについて、あとの各問いに答えなさい。 なお, 実験で使用する糸ののびちぢ
みと重さ, 糸と滑車の摩擦は考えないものとする。 (熊本県 ・改)
[実] 糸を引いた距離を調べた。
図2
ばねばかり、
糸
実験 図1のように滑車Aを使ってお
もりを高さ0.10mまでゆっくり引
き上げ,このときの力の大きさと
図 1
ものさし
実験Ⅱ 図2のように, 滑車Bを使って
おもりを高さ0.10mまでゆっくり
引き上げ,このときの力の大きさ
と糸を引いた距離を調べた。
滑車A
ばねばかり
糸
おもり
0.10m
表は,実験III の結果を示したもの
滑車B
である。
おもり
表
力の大きさ [N]
糸を引いた距離 [m]
L 0.10ml
実験 I
実験 II
1.0
0.6
0.10
0.20
める。
東
1カーには
学生の健
車が動く
コイルを
スイッチ
し、その
磁石に
問答
ものさし
ローン
実験を終えて, 博樹さんと明雄さんは表を見ながら次のような会話をした。
博樹:。実験Iの仕事の大きさは、実験IIとは異なっているよ。滑車などの道具を使っても仕事の大きさは
変わらないと学習したけど、仕事の大きさが同じにならないのはどうしてだろう。
明雄 滑車の重さに注目したらどうかな。
博樹: そうか、表から,滑車の重さは |
Nであることがわかるね。
明雄 滑車の重さがあるから, それだけ仕事が大きくなるんだね。
(1) 下線部について,実験Iの仕事の大きさは何Jか, 求めなさい。 また, 下線部⑥のように,道具を使っ
ても仕事の大きさは変わらないことを何というか,適切な語を答えなさい。
(1)
の
①
| に適切な数字を入れなさい。
)
図
次に二人は,図3の装置を, 重さが0.5Nの滑車Cにか
糸を斜めに引っぱり, 重さが1.0Nのおもりをゆっくり引き上
(2)
図3は,糸と水平面のなす角が45℃のときのようすを示
したものである。なお,点Pはばねばかりと糸の接点を示して 滑車 C
おり,実験で使用する糸ののびちぢみと重さ, 糸と滑車の摩擦
は考えないものとする。
20
P
ばねばかり
糸
45°/45°
(3) 滑車Cとおもりを支える力を糸の方向に分解し, その力を
もとにして、図3のときのばねばかりが糸を引く力を, 解答欄
の図中のPから矢印でかきなさい。
おもり
(4) 糸と水平面のなす角を小さくしていくと, ばねばかりの示す値は ① (ア 大き
なる イ小さくなる ウ変化しない)。 また, 糸と水平面のなす角が30
のとき, ばねばかりの示す値は, (2) Nになる。
①の
)の中から正しいものを一つ選び, 記号で答えなさい。 また,
② に適切な数字を入れなさい。
P
