H30大分県公立高校入試[理科3]

3年物理より。
(1) おもりにはたらく力の分解の作図。
はじめに,下向きにはたらく重力と同じ大きさの力(長さが等しい矢印)を一直線上・逆向きにかく(上向きに6めもりの矢印)。作用点はおもりとひもの接点。
定規を2枚使って,上向きにかいた矢印を対角線とする平行四辺形をかく。
平行四辺形の2辺が,2本のひもがおもりを引く力となる。
* はじめにかいた,重力とつり合う力(上向きの矢印)は消しておくこと。

(2) ひもの角度を大きくしていくと,おもりを支えるためのひもにかかる力は大きくなる。つまり,ばねはかりの値は大きくなる。

(3) ① 速さ=距離÷かかった時間 なので,発砲ポリスチレン球の速さは 15.5(cm)÷1/20(s)=310(cm/s) となる。
② A点から下の発砲ポリスチレン球の落下は,等速直線運動。重力と空気の抵抗がつり合っている状態。

(4) レールを進む金属球の運動の様子がわかれば,グラフは簡単に選べる。
レールa ・・・OP間は速くなり,その後はS点まで等速直線運動をする。その様子を表したグラフはイ。
レールb ・・・OP間で速くなり,PQ間では等速直線運動。Q点から10cmは速くなり,その後20cmは等速直線運動。
上りのR点までは減速し,RS間は等速直線運動をする。その様子を表したグラフはオ。

(5) 解答の通り。力学的エネルギーの保存(位置エネルギーと運動エネルギーの移り変わり)を理解していれば,答えられるはず!!