中学３年理科　運動とエネルギー　力学的エネルギー　確認問題３・解答

中学３年理科　運動とエネルギー　力学的エネルギー　確認問題３・解答

３、質量とエネルギーの大きさ

図１のような斜面を用いて、いろいろな質量の鉄球を高さを変えて転がし、

水平面上の木片に衝突させて木片を動かして、その動いた距離を測定しました。

図２は、その結果を示すグラフになります。

これについて、次の問いに答えてください。

（１）鉄球が斜面を転がり下りているとき、鉄球がもつ運動エネルギーと鉄球の速さはどうなりますか？

次のア～オから選び、記号で答えてください。

ア、速さも運動エネルギーも、　だんだんと大きくなります。

イ、速さも運動エネルギーも、だんだんと小さくなります。

ウ、速さはだんだんと大きくなり、運動エネルギーは小さくなります。

エ、速さはだんだんと小さくなり、運動エネルギーは大きくなります。

オ、速さも運動エネルギーも一定に保たれています。

☆ 斜面を下りる運動では、低くなるにつれて位置エネルギーが運動エネルギーに移り変わり、

運動エネルギーは大きくなり、それにともなって速さも大きく（速く）なります。

答え　ア

（２）鉄球を３００ｇの質量のものに変えて同じ実験をすると、鉄球の高さと木片の移動距離との関係はどのようになりますか？

図２のグラフにかき入れてください。

☆　図2の図を見てください。

１００ｇの鉄球で高さ３０?の場合の木片の移動距離は、

２００ｇの鉄球で高さ３０?の場合の移動距離の２倍になります。

このことから、３００ｇの鉄球の場合は、木片の移動距離は、１００ｇの鉄球の場合の３倍になることがわかります。

答え　図

（３）３０ｃｍの高さから鉄球を転がしたときの鉄球の質量と、木片の移動距離との関係をグラフに表すとどのようになりますか？

図３のグラフにかき入れて下さい。ただし、グラフの縦軸は、図２と同じものとします。

☆ （２）で鉄球の高さが３０ｃｍの場合　　　　木片の移動距離

１００ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
２００ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４
３００ｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　６

になります。

答え　図