富山県立高校入試 理科｜ばねののびと力

【富山県立高校入試・理科対策】ばねののびと力

富山県立高校入試の理科では、ばねののびと力の関係を、表・図・条件から読み取る問題が出題されます。この記事では、比例関係、力の比較、数値計算を順に確認します。

この記事では、実際の過去問をそのまま掲載するのではなく、過去数年分の出題傾向をもとに、当塾が独自に作成した予想問題・類題を紹介しています。

問題

ばねA、ばねBにおもりをつるし、ばねののびを調べた。100gの物体にはたらく重力の大きさを1.0Nとする。

問1　ばねが変形したとき、もとの形に戻ろうとしてはたらく力を何というか。

問2　表1から、ばねAののびとおもりの質量の関係として最も適切なものを、次のア〜ウから1つ選びなさい。また、ばねAとばねBを同じ長さだけのばすには、どちらのばねに大きな力が必要か、AまたはBで答えなさい。

ア　比例している　　イ　反比例している　　ウ　質量に関係なく一定である

問3　ばねAを0.80Nの力で引いたとき、ばねAののびは何cmか。

次に、ばねAとばねBを使って、図2のように物体を支えた。ばねBは5.0cmのびていた。

問4　ばねBが5.0cmのびているとき、ばねBが物体を引く力は何Nか。

問5　図2で、糸1と糸2が物体を左右対称に引いてつり合っている。2本の糸が物体を上向きに引く力の合力と、物体にはたらく重力の大きさを比べるとどうなるか。次のア〜ウから1つ選びなさい。

ア　合力の方が大きい　　イ　重力の方が大きい　　ウ　同じ大きさである

問6　ばねAとばねBを同じ1.0Nの力で引いたとき、ばねAの長さの増加量は、ばねBの長さの増加量の何倍か。

解答

解説

問1は、ばねがもとの形に戻ろうとしてはたらく力なので、弾性の力です。

問2は、おもりの質量が2倍、3倍になると、ばねAののびも2倍、3倍になっています。したがって比例しています。また、同じのびにするには、のびにくいばねBの方に大きな力が必要です。

問3は、ばねAは1.0Nで4.0cmのびます。0.80Nでは4.0×0.80＝3.2cmです。

問4は、ばねBは1.0Nで2.0cmのびます。5.0cmのびるには、5.0÷2.0＝2.5倍の力が必要なので、2.5Nです。

問5は、物体が静止してつり合っているので、上向きの合力と下向きの重力は同じ大きさです。

問6は、1.0Nの力で、ばねAは4.0cm、ばねBは2.0cmのびます。4.0÷2.0＝2なので、2倍です。

学習ポイント

• ばねののびは、力の大きさに比例する範囲で考える。
• 表から「1.0Nあたり何cmのびるか」を読み取る。
• 物体が静止しているときは、力がつり合っている。

※本記事は、過去問分析をもとに当塾が作成した学習用コンテンツです。出題傾向の分析・整理にはAIも活用しています。