　身近な物理現象及び運動とエネルギーに関する(1)~(3)の問に答コタえなさい。(11点)

答え

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(1)

　図14のように、おもりAを持ち上アげて静止させた。ただし、糸の質量は無視

できるものとする。

①　図14の糸を真上に引いて、おもりAを一定の速さで動かした。おもりAを

　一定の速さで真上に動かしているときの、おもりAにはたらく重力の大きさ

　と、糸イトがおもりAを引く力の大きさの関係として最も適切なものを、次の

　ア~ウの中ナカから１つ選び、記号で答えなさい。

ア

おもりAにはたらく重力の方が大オオきい。

イ

同じ大きさである。

ウ

糸がおもりAを引く力チカラの方が大きい。

イ

②　図15は、図14のように、おもりAを持ち上アげて静止

　させたときの模式図である。図15の矢印は、手、糸イト、

　おもりAにはたらく力をそれぞれ表したものである。

ａ

　図15の糸がおもりAを引く力チカラと作用・反作用の関

系にある力を、図15のア~エの矢印の中から１つ選

び、記号で答えなさい。

ウ

ｂ

　図15の糸がおもりAを引く力チカラとつり合いの関係に

ある力を、図15ア~エの矢印の中から１つ選び、

記号で答えなさい。

エ

(2)

　図16は固定した板につけた糸ａの一方をおも

りBにつなげ、おもりBにつなげた糸ｂの一方を

斜めに引いて、おもりBを静止させたときの模

式図である。図16の矢印( → )は、糸ａがおも

りBを引ヒく力を表している。このとき、糸ｂがお

もりBを引ヒく力を、点Pを作用点として、図16に

矢印(　→　）でかきなさい。

(3)

　図17のように、スタンドのつり棒にばねを固

定し、ばねにおもりをつり下げて、静止させた。

その後、ばねにつり下げるおもりの質量を変え

ながら、ばねののびを測った。図18は、このと

きの、おもりの質量とばねののびの関係を表し

たものである。ただし、100gの物体にはたら

く重力の大きさを１Nとし、ばねの質量は無視

できるものとする。

①　図17のばねに、おもりCをつり下げたとき、ばねののびは6cmであった。おもりCの質量は

　何gか。また、おもりCを月に持モっていったとき、月面上でおもりCにはたらく重力の大きさ

120

　は、何ナニNになると考えられるか。それぞれ答えなさい。ただし、月面上での物体の重さは、地球

　上での重さの６分の１になるものとする。

0.2

②　図19は、直方体の物体Dと

　図17のばねを、水の入ハイった水

　槽の底につけた定滑車カッシャを通し

　た糸で結んだ装置である。

　　図19の物体Dは、質量80g

　であり、水ミズに入れると、傾く

　ことなく水面スイメンから２cmだけ沈

　んで静止セイシする。ばねを真上に

　引くと、物体Dは水中で傾く

　ことなく真下に沈んでいく。図20はこのときの水面から物体Dの下面までの距離とばねの

　のびの関係カンケイを表したものである。ただし、糸の質量は無視でき、定滑車の摩擦はないものとす

　る。また、水面から物体Dの下面までの距離が５cmになるまでに物体Dと定滑車はぶつかるこ

　とはないものとする。

ａ　水面スイメンから物体Ｄの下面までの距離が3.5cmのとき、物体Dにはたらく浮力の大きさは何N

　か。図ズ18と図20をもとに、計算して答えなさい。

1.4

(80＋60)ｇ

ｂ　図21は　、図19の物体Dを水中で傾けることなく真下に沈めたときの

　物体Dの上下の面と左右の面にはたらく水圧のようすを矢印(　→　)

　で表した模式図である。水中の物体Dには、水圧によって、真上の向

　きに浮力フリョクがはたらく。図21から考えられる、物体Dにはたらく浮力が

　真上の向きである理由を、物体Dの真下の面と左右の面にはたらく水

　圧に関連付けて、簡単に書きなさい。ただし、矢印(　→　)の長さは

水圧は、下面メンの上向きの力の方が上面の力より大きい。

　水圧の大きさを表している。

左右の水圧は、力の大きさが等しく、打ち消ケし合う。