物理分野の用語と知識の問題
物体には、外から力がはたらかないとき、または、はたらいている力がつり合っているとき、静止している物体は静止し続け、運動している物体はそのままの速さで等速直線運動を続けようとする性質がある。
次のア〜オのうち、物体のこの性質によって起こる現象として、あてはまるものをすべて選べ。
- ア 止まっていた電車が急に動き出すと、立っている乗客は電車の進行方向と反対向きに倒れそうになる。
- イ 走っている人が足元の石につまずいて足が急に止まると、体が前のめりになる。
- ウ 鉄のクリップに棒磁石を近づけると、クリップが棒磁石に引きつけられる。
- エ 真上に投げ上げたボールは、上がるにつれてだんだん速さが小さくなる。
- オ だるま落としで、いちばん下の段だけを横からすばやくたたき出すと、その上の段はほぼその場に残ったまま真下に落ちる。
この問題で使うもの
- 慣性の法則と物体の運動(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(3 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
「慣性の法則と物体の運動」の技能を使う。慣性とは、物体がそれまでの状態(静止または等速直線運動)を続けようとする性質である。
ヒント 2
それまでの状態を続けようとして起こる現象は慣性による。一方、力がはたらき続けて運動のようすが変わる現象は、慣性による現象ではない。
ヒント 3
ウは磁力、エは重力がはたらいて運動のようすが変わる現象なので除ける。残りの選択肢について、物体がどの状態を続けようとしているかを確かめよう。
答えと解説
答えを見る
ア, イ, オ
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
「慣性の法則と物体の運動」の知識を使う。
用語の確認
物体がもつ「静止している物体は静止し続け、運動している物体は等速直線運動を続けようとする」性質を慣性という。また、物体に力がはたらかないとき、または力がつり合っているとき、物体はこの運動を続けるというきまりを慣性の法則という。
判定のしかた
「それまでの状態(静止または運動)を続けようとして起こる現象」かどうかを確かめる。力がはたらいて運動のようすが変わる現象は、慣性によって起こる現象ではない。
選択肢を確かめる
- ア: あてはまる。乗客の体は静止し続けようとするが、足元の電車だけが動き出すので、体は進行方向と反対向きに倒れそうになる。
- イ: あてはまる。体は前へ運動し続けようとするが、足だけが止まるので、体が前のめりになる。
- ウ: あてはまらない。クリップが動くのは、棒磁石からの磁力がはたらいたためである。
- エ: あてはまらない。ボールの速さが小さくなるのは、運動の向き(上向き)と反対向きに重力がはたらき続けるためである。
- オ: あてはまる。上の段は静止し続けようとするため、横にはほとんど動かず、下の段がなくなると重力によって真下に落ちる。
よって、答えはア, イ, オである。
別解
問題文の性質は慣性。ア: 止まっていた電車が動き出しても、乗客は止まり続けようとするので、電車に対して後ろ向きに倒れそうになる。慣性による現象。イ: 走っていた人は、足が止まっても体はそのまま前に進もうとするので前のめりになる。慣性による現象。ウ: 磁石が鉄を引きつける磁力によるもので、慣性ではない。エ: 重力が下向きにはたらくため速さが小さくなる。力がはたらいているので慣性ではない。オ: 上の段は止まり続けようとするので、下の段が抜けるとその場に残り、重力で真下に落ちる。慣性による現象。よって答えはア、イ、オ。