-
-
0.15
+3
0.45
6 力と仕事に関する (1)~(5)の問いに答えなさい。(10点)
力と仕事の関係を調べる実験を行った。 ただし, 100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nと
する。なお,おもりと斜面の間および滑車と糸の間の摩擦や空気の抵抗,滑車と糸の重さは考え
ないものとする。
(1) 図14のように,質量300gのおもりを糸と定滑車を使って, お
もりが床につくように糸を手で引いて静止させた。 その後,糸を
手で引き, 床から15cmの高さまで一定の速さでおもりを引き上げ
た。おもりを引き上げたとき, 手がした仕事は何Jか。 計算して
答えなさい。
(2) 図15のように,図14で使ったおもりを床に固定した斜面にの
せ糸と定滑車を使って, おもりの端が床につくように, 糸を手
で引いて静止させた。 その後,糸を手で引き, おもりの端が床か
ら15cm高くなるまで斜面上を一定の速さでおもりを引き上げた。
図16は,図15において, 斜面上を一定の速さで引き上げられ
ているおもりにはたらく重力を力の矢印 (-) で表したもの
である。このときの糸がおもりを引く力を, 図16に力の矢印
(一)で作用点からかきなさい。
(3) 図17のように,図14で使ったおもりを床に固定した斜面にの
せ,糸と定滑車, 動滑車を使って, おもりの端が床につくよう
に,糸を手で引いて静止させた。 その後, 糸を手で引き, おもり
の端が床から15cm高くなるまで斜面上を一定の速さでおもりを引
き上げた。このとき,手で糸を何cm引けばよいか。 計算して答
えなさい。
図 14
定滑車
・糸
図 15
3N
おもり
床
15cm
定滑車 Q
---
50cm
床
-40cm
図 16
定滑車
130cm
|15cm
95
40
0.455
0.27] 1.8N
(4) おもりを引き上げるのに、 図14では2.5秒, 図15では5.0秒,
図17では10.0秒かかった。 それぞれの時間をかけておもりを引
き上げたときの仕事率のうち、一番大きいものは,一番小さいも
のの何倍となるか。 計算して答えなさい。
0.1
図 17
定滑車
・糸
動滑車
定滑車 Ç
130cm
おもり
50cm
(5) 図18のように,電気モーターを使って, 質量600gのおもりを
30mの高さまで- 空のさで18秒げた このキ 重
15cm
W
床
40cm