中学３年理科 運動とｴﾈﾙｷﾞー まとめテスト４・解答
４、図１
のように、振り子のおもりをＡの位置から静かに放したところ、最も下の位置Ｂを通過し、Ｃの位置まで達する振りこの運動をしました。
これについて、次の問いに答えてください。ただし、糸の伸びと質量、空気の抵抗や摩擦はないものと考えます。
（１）おもりがＡからＣに達するまでの運動を、発光間隔を一定にしたストロボスコープ
を使って写真撮影をしました。
その写真をもとにおもりの位置を正しく図示したものをつぎのア～エから選び、記号で答えてください。
☆ Bを通過するときに、位置エネルギーが運動エネルギーになりそのときの速さが一番速くなります。
そのため、基準面付近の振り子の速さが速くなり、ストロボスコープの写真はB付近の間隔が広くなります。
答え エ
（２）おもりの高さを次のア、イのように変えると、おもりの位置エネルギーが大きいのはア、イのどちらになりますか？
ア、図１のＡより４０ｃｍ高くするとき。
イ、図１のＡより２０ｃｍ低くするとき。
☆ アの方が基準面Bより高い位置になりますから、位置エネルギーが大きいことがわかります。
答え ア
（３）図２
は、おもりの位置と運動エネルギーの関係を示しています。Ｂの高さを基準面にしたとき、
ＡからＣの範囲でおもりの力学的エネルギーを表すグラフを解答欄に書き入れてください。
☆ 力学的エネルギーは、位置エネルギーと運動エネルギーの和になりますから。
力学的エネルギー ＝位置エネルギー＋運動エネルギー＝一定となり、
グラフで表すと、Bの高さを基準面として考えると、位置エネルギーが最も小さくなり
運動エネルギーが最大になりますから。Bを基準に平行な直線になります。
答え 図 
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