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中学理科「力の合成と分解の定期テスト予想問題」

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中学理科「力の合成と分解の定期テスト予想問題」です。

復習 中1理科「力のつり合いの重要ポイント」
ポイント 中3理科「力の合成と分解」合力や分力の作図

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【対策問題】力の合成と分解

力のつり合い(基本問題)

(1)力を表すには、次の3つの要素を表す必要がある。( )に当てはまる語を答えよ。
①力の( )…矢印の向きで表す。
②力の( )…矢印の長さで表す。
③力の( )…力がはたらく点。

(2)物体が静止している場合、物体にはたらいている力はどうなっているといえるか。

(3)物体に2つの力がはたらき、物体が静止するための条件を3つ答えよ。

(4)次の①~③物体には2つの力がはたらき、物体が静止している。このとき物体にはたらく力を作図し、それぞれの力の名称を答えよ。

力のつり合いの作図

(5)床に接している物体に、床に水平な方向に力を加え動かそうとしたが、物体は動かなかった。このとき、床と物体の間ではたらく力は何か。

力のつり合い(標準問題)

力のつり合い右の図は、おもりを糸にぶら下げ天井からつるしたものである。ばねがのび、しばらく時間をおいて物体を静止させた状態の図である。これについて、以下の各問いに答えなさい。ただし、糸の重さは無視できるものとする。

(1)図中のおもりにはたらくエの力は、おもりにはたらく重力を表している。重力とはどのような力か。「〇〇が△△を引く力」のように説明しなさい。

(2)右の図で、2力のつり合いの関係にある力は、どれとどれか。記号で1組答えなさい。

(3)右の図で、作用・反作用の関係にある力はどれとどれか。記号で1組答えなさい。

力のつり合い(応用問題)

下の図1は、ばねにつるしたおもりの質量とばねののびとの関係をグラフに表したものである。これについて、次の各問いに答えよ。ただし、質量100gの物体にはたらく重力の大きさを1.0Nとし、ばねや糸の重さは考えないものとする。

力のつり合いと浮力

(1)このばねに質量200gのおもりをつるすと、ばねののびは何cmになるか。

(2)このばねに質量200gのおもりをつるし、図2のようにしておもりを水中に沈めた。おもりが水中で静止したときのばねののびは2cmであった。また、このとき台はかりは8.4Nを示していた。
①ばねがおもりを引く力は何Nか。

②水中のおもりが水から受ける浮力は何Nか。

③このとき、浮力はどのような力とつりあっているか。

④200gのおもりをビーカーの水に沈める前の台はかりは、何Nを示していたか。

力の合成(基本問題)

力の合成と分解に関する問題演習です。ポイントは平行四辺形を作図できるかどうかです。特に分解で分からなくなる生徒が続出するので、ここで作図問題をもう一度おさらいしておきましょう。

力について、次の各問いに答えよ。

(1)同じ作用点にはたらく次の①、②の2力の合力の、向きと大きさをそれぞれ答えよ。
①右向き2.0Nの力と、右向き6.0Nの力。
②右向き2.0Nの力と、左向き6.0Nの力。

力の合成の作図(2)右図の作用点Oにはたらく2力の合力を、作図せよ。

(3)(1)(2)のように、力の合力を求めることを何というか。

(4)次の文は、2力の作図について説明したものである。文中の(  )に適する語を入れよ。

(2)のように、一直線上にない2力の合力を求める場合、2力がとなり合う2辺となる( ① )を作図し、その( ② )を作図すればよい。

力の分解(基本問題)

力の分解について、次の各問いに答えよ。

(1)下図1の作用点Oにはたらく力Fを、破線の方向の2力に分解せよ。

(2)下図2は、斜面上にある台車にはたらく重力を表している。台車にはたらく重力、斜面に平行な向きと斜面に垂直な向きの分力に分解し、その大きさをそれぞれ答えよ。ただし、図2の1目盛りを1.0Nとする。

(3)図3は、ばねはかりを使って点Oを5.0Nの力で引いたときのようすを表している。この力とつり合う糸Aと糸Bで引く力を、作図せよ。

力の分解の作図

力の合成・分解(標準問題)

力の合成と分解 問題右図のように、輪ゴムを固定し、金属の輪に通し、輪の中心が点Oに来るようにばねばかりを使って2方向から引っ張った。このとき2方向の角度は30°になってい。この後、2方向の角度を変えて、おなじようにばねばかりを使って輪の中心が点Oと重なるように、輪ゴムを引っ張った。これについて、次の各問いに答えよ。

(1)図2のように、2方向の角度が90°になるようにばねばかりを引っ張った。このとき、それぞればねばかりを引く力は、2方向の角度が30°のときと比べてどうなるか。

(2)次に、2方向の角度を120°にしてそれぞればねばかりを引っ張ると、ばねばかりはどちらも3.0Nを示した。ばねばかり1つだけでこの輪ゴムを同じ長さに伸ばす場合、ばねばかりは何Nを示すか。

力の合成・分解(応用問題)

力の合成と分解 応用右の図は、摩擦がある斜面上に物体をのせ、物体が静止している状態を表したものである。図中のWは物体にはたらく重力を表している。これについて、次の各問いに答えよ。ただし、図の1目盛りを1.0Nとする。

(1)物体にはたらく重力Wを、斜面に平行な方向の分力と、斜面に垂直な方向の分力に分解し、図中に作図せよ。

(2)この物体が斜面から受ける垂直抗力の大きさは何Nになるか。

(3)この物体にはたらく摩擦力は何Nになるか。

(4)この後、斜面の角度を大きくしたが、物体は斜面上で静止したままであった。このとき、物体にはたらく垂直抗力と摩擦力はぞれぞれどうなっているか。次のア~ウから1つ選び、それぞれ記号で答えよ。
ア 大きくなる   イ 小さくなる   ウ 変わらない

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【解答・解説】力の合成と分解

力のつり合い(基本問題)解答・解説

略解のみ。解説は動画をご覧ください。

(1)①向き ②大きさ ③作用点

(2)つり合っている

(3)2力の大きさが等しい2力の向きが反対2力は一直線上ではたらく

(4)①重力垂直抗力 ②重力弾性力 ③重力浮力

力のつり合い作図解答

(5)摩擦力

力のつり合い(標準問題)解答・解説

略解のみ。解説は動画をご覧ください。

(1)地球がおもりを引く力。

(2)ウとエ

(3)アとイ

力のつり合い(応用問題)解答・解説

略解のみ。解説は動画をご覧ください。

(1)5cm

(2)①0.8N ②1.2N ③重力とばねがおもりを引く力の合力 ④7.2N

力の合成(基本問題)解答・解説

略解のみ。解説は動画をご覧ください。

(1)①向き:右向き 大きさ:8.0N ②向き:左向き 大きさ:4.0N

(2)力の合成の作図 解答

(3)力の合成

(4)①平行四辺形 ②対角線

力の分解(基本問題)解答・解説

略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。

(1)

力の分解 作図解答1

(2)斜面に平行な分力:3.0N 斜面に垂直な分力:5.0N

力の分解 作図解答2

(3)

力の分解 作図解答3

力の合成・分解(標準問題) 解答・解説

略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。

(1)大きくなる

(2)3.0N

力の合成・分解(応用問題) 解答・解説

略解のみ。詳しい解説は動画をご覧ください。
(1)

力の合成と分解 応用解答

(2)4.0N

(3)2.0N

(4)垂直抗力: 摩擦力:

中3理科
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