中3理科「運動とエネルギーの実験に関する練習問題」

運動とエネルギーの実験問題

次の運動とエネルギーの実験の実験手順をよみ、次の問いに答えなさい。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1Nとし、空気の抵抗や摩擦、および糸の質問については考えないものとする。

<手順>

  1. 質量600gの金属級と糸を用いて振り子をつくったあと、糸の端をO点に固定し、金属球をO点の真下のB点に静止させた。
  2. 次の、B点から金属球を手で持ち上げ、糸がたるまないようにして金属球A点に静止させた。
  3. 2のあと、A点で静止させていた金属球から静かに手を離したところ、金属球はB点を通ったあと、C点まで振れ、一瞬静止した。
  4. 3の金属球の運動を、1秒間に5回発光するストロボスコープを使って撮影し、そのストロボ写真をもとに、図のように、金属球の運動のようすを紙にかきうつした。このとき、基準となる高さをB点の高さとし、A点の高さも記入した。

<図>
運動

【問1】手順2で金属球をB点からA点まで持ち上げるのに、3.0秒かかったとすると、手が金属球に対して行った仕事率は何Wか求めよ。

【問2】次の文の中にには、手順3での金属球の運動と金属球にはたらく力について、まとめた内容のです。文章中の(ア)(イ)に適切な数値や言葉を入れなさい。

<文>図から手順3で、金属球がA点からC点まで振れるのに(ア)秒かかったことがわかる。また、金属球がC点で一瞬静止したとき、金属球には重力がはたらいて( イ )。

【問3】手順3で、金属球がA点からB点まで振れる間に金属球が行った運動において、金属球の速さはどのように変化したと考えられるか、簡潔に書け。

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運動とエネルギーの実験問題解答

  1. 0.4W
  2. ア1.2 イいる
  3. しだいに早くなった

確認中3理科「力学的エネルギーの保存のまとめ」

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