　身近な物理現象及び運動エネルギーに関する(1)~(3)の問いに答コタえなさい。

(1)　図ズ12のように、斜面上に質量120ｇの金属球を置き、金属球

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フックの法則

　とばねばかりを糸で結ムスび、糸が斜面と平行になるようにばねば

　かりを引ヒいて金属球を静止させた。ただし、糸の質量は無視で

　き、空気クウキの抵抗や摩擦はないものとする。

　①　ばねばかりは、フックの法則を利用した装置である。次の

　　□の中ナカの文が、フックの法則について適切に述べたものとな

　　るように、□に言葉を補いなさい

ばねののびは、

の大きさに比例する

　②　図ズ12の斜面を、斜面の角度が異なるさまざまな斜面に変え、糸イト

　　が斜面シャメンと平行になるようにばねばかりを引いて質量120ｇの金属

　　球を静止させたときのばねばかりの値を読みとった。図13は、こ

　　のときの斜面の角度とばねばかりの値の関係を表したものである。

　　　ａ　斜面の角度が大きくなると、ばねばかりの値が大きくなる

　　　　その理由を、分力という言葉を用いて、簡単に書きなさい。

　　　ｂ　図ズ12の質量120ｇの金属球を、質量60ｇの金属球に変え、

　　　　斜面シャメンと平行になるようにばねばかりを引いて静止させた。この

　　　　とき、ばねばかりの値は0.45Nであった。図13をもとにすると、

　　　　このときの斜面の角度は何度ドであったと考えられるか。次のア~カの中から、最も近いも

　　　　のを１つ選び、記号で答えなさい。

ア　10°

イ　20°

ウ30°

エ　40°

オ　50°

カ　60°

(2)　図ズ14のように、レールを用いて、区間ABが斜

　面、区間BC間が水平面である装置をつくり、区

　間BCの間に木片を置く。ただし、区間ABと区間

　BCはなめらかにつながっているものとする。

　　金属球キンゾクキュウPをAに置き、静かにはなして、木片に

　当てたところ、木片は金属球Pとともに動いて、やがてレール上で静止した。次に、金属球Pを、

　金属球キンゾクキュウPより質量が大きい金属球Qに変えて、同様の実験を行ったところ、木片は金属球Qとと

　もに動ウゴいて、やがてレール上で静止した。ただし、空気の抵抗はないものとする。また、摩擦は、

　木片とテールの間にのみはたらくものとする。

　　①　位置イチエネルギーと運動エネルギーの和は何ナニとよばれるか。その名称を書きなさい。

　　②　金属球P、Qが木片にあたる直前の速さは同じであった。このとき、金属球Pを当てた場合

　　　と比クラべて、金属球Qを当てた場合の、木片の移動距離は、どのようになると考えられるか。運

　　　動ドウエネルギーに関連付けて、簡単に書きなさい。

(3)　図ズ15のように、図14の装置に置いた木片を取り

　除く。金属球PをAに置き、静シズかにはなしたとこ

　ろ、金属球キンゾクキュウは斜面を下り、Cに達した。図16は、

　金属球キンゾクキュウPが動き始めてからCに達するまでの、時

　間と金属球Pの速さの関係を、Cに達したときの

　金属球キンゾクキュウPの速さを１として表したものである。ただ

　し、空気クウキの抵抗や摩擦はないものとする。

　①　図ズ16をもとに、金属球Pが動き始ハジめてから区

　　間ABの中点に達するまでの時間として適切なも

　　のを、次ツギのア~エの中から１」つ選び、記号で答

　　えなさい。

ア　0.8秒ビョウより長い時間

イ　0.8秒ビョウ

ウ　0.8秒ビョウより短い時間

　②　図ズ17のように、図15の装置の区間AB、BCの

　　長さを変えずに水平面からのAの高さを高くする。

　　金属球キンゾクキュウPと、同じ材質でできた、質量が等しい金

　　属球RをAに置き、静シズかにはなしたところ、金属

　　球Rは斜面を下り、Cに達した。金属球Rが動き

　　始めてからCに達するまでの時間は1.2秒であっ

　　た。また、金属球RがCに達したときの速さは、金属球Pが図15の装置でCに達したときの速

　　さの2倍バイであった。金属球Rの速さが、金属球Pが図15の装置でCに達したときの速さと同じ

　　になるのは、金属球Rが動き始めて何秒後か。図16をもとにして、答えなさい。