中学3年理科 運動とエネルギー まとめテスト1・解答
1、図1のように、斜面上の台車が斜面を下ります。その後、水平な面を運動するようすを記録タイマーで調べました。
図2は、そのときのテープの一部になりますaは台車が斜面を下りているときなり、bは水平面で運動しているときになります。
これについて、次の問いに答えてください。
(1)図2のaのテープの3打点ごとの間隔をはかり、次の表をつくりました。
次の?,?に答えてください。
?記録タイマーは1秒間に何回打点しましたか?
☆1秒間にχ打点打つと考えます。
表(a)を見ると、0.6cmは3打点になりますから。
1秒間に (打点の回数)=3/χ
間隔が0.6cmのときの速さは12cm/秒ですから
12=0.6÷(打点の回数)
12=0.6÷3/χ
12=0.6×χ/3
12=6/10×χ/3
12=6χ/30
12=χ/5
12×5=χ/5×5
60=χ
この記録タイマーの1秒間の打点数は60回ということがわかります。
記録タイマーには1秒間に50,60回の記録タイマーになりますから、
打点数を調べる場合は、
(速さcm/秒)=(打点の間隔cm)÷(1秒間の打点の回数)[(打点数)/50・(打点数)/60]を入れ式が成り立てばOKです!
例:12=0.6÷3/60
答え 60回
?表のA,Bにあてはまる数値を、図2の物差しを使って求めてください。
☆ 表を見ると、3打点ごとの距離になります、わかりやすくするために色を付けてみます。
最初の3打点目の位置を赤、次の3打点目を青、そして次の3打点目をオレンジにします。
そして、それぞれの間隔の距離を物差しから求めると。
赤は0.6(cm)、青は1.5(cm)、オレンジは2.7(cm)
A:赤から青の間隔の距離は1.5(cm)−0.6(cm)=0.9(cm)
青からオレンジの間隔の距離は2.7(cm)−1.5(cm)=1.2(cm)
となります。
この記録タイマーは1秒間に60打点打ちますから、3打点打つのに1/20秒=0.05(秒)かかることになります。
B:速さは、進んだ距離÷時間になりますから、
進んだ距離=赤から青の間隔の距離になりますから0.9(cm)
かかった時間は3打点=0.05(秒)
B(速さ)=0.9(cm)÷0.05(秒)
=18(cm/秒)
になります。
答え A:0.9 、B:18
(2)台車にはたらく力の大きさを縦軸、時間を横軸にとってその関係をグラフに示すとき、
次の?,?の関係を表しているグラフを次のア~オからそれぞれ選び、記号で答えてください。
?斜面上で台車を斜面に沿って運動させる力の大きさ。
☆ 斜面に沿った下向きの力の大きさは一定になりますから。
アになります。
答え ア
?水平面上で台車にはたらく運動方向の力の大きさ。
☆ 等速直線運動しているとき、台車にはたらく力は0になりますから。
イになります。
答え イ
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