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演習
C
都入試
番対策 ● 第１分野の総合問題
台車の運動を調べる実験について，次の各問に答えよ。ただし，台車にはたらく摩擦や空気の
抵抗は考えないものとする。
＜実験１＞図１のように，斜面と水平面がなめらかにつながっている装置をつくり，紙テープを
とりつけた台車を斜面上に置いて，その先端を点Ｐの位置に合わせた後，静かに手をはなして，
台車の運動のようすを１秒間に 50回打点する記録タイマーで記録した。
次に，このとき記録したテープを５打点ごとに切り，図２のように，左から時間経過の順に，
下端をそろえてグラフ用紙にはりつけた。
図１
図２
紙テープ
15
５打点ごとの長さ
記録タイマー
10
台車
Ｐ
木片
斜
５
面
斜面の角度
〔cm〕
水平面
＜実験２＞図１の装置で，斜面の角度と斜面上に置く台
１＞と同じにして，斜面上から台車を静かにはなし，台
車の運動のようすを１秒間に 50回打点する記録タイマー
で記録した。このとき記録したテープを５打点ごとに切
り，左から時間経過の順に，下端をそろえてグラフ用紙
にはりつけたところ，図３のようになった。
図３
15
５打点ごとの長さ
車の位置を＜実験１＞と変え，他の条件はすべて＜実験
０
10
５
〔cm〕
０
〔問１〕
図４は，＜実験１＞における，台車の移動距離と台車のもつ位置エネルギーの大きさとの
関係を表したグラフである。図４をもとにして，＜実験１＞における，台車の移動距離と台車の
もつ運動エネルギーの大きさとの関係を表すグラフを右の図にかけ。また，台車の移動距離と台
になると考えた理由を，
「力学的エネルギー」という語句を用いて
簡単に書け。
図４
エネルギーの大きさ
車のもつ運動エネルギーの大きさとの関係がグラフに表したよう
０
０
台車の移動距離
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〔問２〕
＜実験１＞において，運動を始めてから 0.3秒間における台車の平均の速さと，台車が斜
面を下る間の，時間と台車の移動距離の関係を表すグラフの形とを組み合わせたものとして適切
なのは，次の表のア∼エのうちではどれか。
台車が斜面を下る間の，時間と台車の
おける台車の平均の速さ
移動距離の関係を表すグラフの形
60cm / 秒
台車の移動距離
ア
運動を始めてから 0.3秒間に
０
０
60cm / 秒
台車の移動距離
イ
０
０
40cm / 秒
０
０
40cm / 秒
時間
台車の移動距離
エ
時間
台車の移動距離
ウ
時間
０
０
時間
〔問３〕
＜実験２＞において，下線部で行った操作として適切なのは，次のうちではどれか。
ア＜実験１＞のときより斜面の角度を大きくし，台車の先端を点Ｐの位置よりも上にした。
イ＜実験１＞のときより斜面の角度を大きくし，台車の先端を点Ｐの位置よりも下にした。
ウ＜実験１＞のときより斜面の角度を小さくし，台車の先端を点Ｐの位置よりも上にした。
エ＜実験１＞のときより斜面の角度を小さくし，台車の先端を点Ｐの位置よりも下にした。
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