問題編

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理科 第10章

問題編

3要素・質量と重さ・フック・圧力

問題編 — 手を動かして記録を残す。まだ不安なら先に要点編で復習。

学力向上テクニック — 問題の使い方

  • わからない問題には ×、あやしい問題には △ の印をつけ、あとで答えを見ずに解き直す。
  • ⑤:用語・基本操作
  • ⑥:実験結果の読み取り1〜2段
  • ⑦:データ+考察記述・複合
  • ⑦は定期テスト後半〜実力テスト形式。途中の考え方も答案に残す。
  • 力は矢印(向き・大きさ・作用点)。ばねは比例の式。
  • 圧力は力÷面積。単位に注意。

① 導入

力の働き、重さと質量、フックの法則、圧力を学びます。

この教材の設計方針

1回の演習で全部できるようになる必要はありません。わからないところは繰り返しましょう。

小学校の橋渡し

小学校の「力の働き」を思い出し、単位Nと比例の式に接続します。

② 基本概念

力の働き・重さと質量・フックの法則・圧力

力は物体の形・運動の状態を変える。重さ(N)と質量(kg)を区別する。ばねは力と伸びが比例(フックの法則)。圧力=力÷面積。

③ 図解

ばねの伸びと力

力と伸びは比例し、原点を通る直線になる。

力のつり合い

重力と垂直抗力が同じ大きさで反対向きのときつり合う。

圧力と面積

圧力=力÷面積。同じ力でも面積が小さいほど圧力は大きい。

④ 例題

例1

質量300gの物体の重さは何Nか。g=10 N/kgとする。

例2

圧力の公式を「力」「面積」で述べなさい(言葉で可)。

⑤ 基本問題

まず小学校の復習を4問から始めます。

復習1

【小学校の復習】質量を表す単位として使われるものは何か(gまたはkg)。

復習2

【小学校の復習】物体を押し引きする働きを何というか。

復習3

【小学校の復習】ゴムを伸ばすと元に戻ろうとする。何の働きか。

復習4

【小学校の復習】同じ力でも、接する面積が小さいほど突き刺さりやすい。何が大きくなるか。

1

重さの単位は何か。

2

質量の単位は何か(基本)。

3

質量1kgの物体の重さは何Nか。g=10 N/kgとする。

4

ばねの伸びが力に比例する法則を何というか。

5

圧力の単位として使われるものは何か(Pa)。

6

力の働きとして適当でないものはどれか。

7

同じ力で面積が半分になると、圧力はどうなるか。

8

下の図はばねの力と伸びの関係である。原点を通る直線になるとき、何が比例しているか。

ばねの伸びと力
9

重力の向きは、鉛直方向のどちら向きか。

10

物体にはたらく重力の大きさを、日常語で何というか。

⑥ 標準問題

11

下の図は力のつり合いを示す。同じ直線上で大きさが等しく向きが反対のとき、力はどうなるか。

力のつり合い
考え方のヒント

つり合う

12

重さと質量のちがいを、単位に触れて説明しなさい。

考え方のヒント

質量kg、重さN

13

36Nの力が面積0.12m²にはたらくとき、圧力は何Paか。

14

針の先端が鋭いほど刺さりやすい理由を、圧力の式で述べなさい。

考え方のヒント

面積が小さいと圧力が大きい

15

下の図は接する面積と圧力の関係である。同じ重さでも面が狭いと圧力はどうなるか。

圧力と面積
16

質量500gの物体の重さは何Nか。g=10 N/kg。

17

フックの法則が成り立つ範囲を超えるとどうなるか、短く述べなさい。

考え方のヒント

比例しなくなる・永久変形

18

静止している物体に複数の力がはたらき、動きも変形も変わらないとき、力は何しているか。

19

20Nの力でばねが4cm伸びた。同じばねに10Nの力では何cm伸びるか(比例する範囲)。

20

「質量が大きいほど必ず圧力が大きい」は正しいか。理由を述べなさい。

考え方のヒント

面積次第で圧力は変わる

⑦ 応用・実力テスト形式

【実験】ばねにおもりを下げ、伸びを記録した

力(N)0123
伸び(cm)0246
21

上の表から、力と伸びの関係を述べなさい(法則名も)。

考え方のヒント

比例。フックの法則

22

力が2.5Nのとき、伸びは何cmと推定できるか。表から読み取れる1N当たりの伸びを示し、式とともに答えなさい。

考え方のヒント

1N当たり2cmなので、2.5×2

23

圧力について、(1)〜(3)に答えなさい。

(1) 圧力の式を答えなさい。

(2) 力12N、面積0.03m²のとき圧力は何Paか。

(3) 同じ力で面積を3倍にすると圧力はどうなるか。理由を40字程度で述べよ。

考え方のヒント

1/3になる。圧力は力÷面積

作問定規

⑦は定期テスト後半相当(複合・記述)。外部は物差しのみ。作問定規:理科の学習(基本・標準)→本アプリ⑦(条件整理+(1)(2)(3)+記述)。

24

質量と重さを混同すると、何がまずいか例を一つ挙げなさい。

考え方のヒント

単位や重力の有無を取り違える

25

つり合いの条件を、「大きさ」「向き」の語を用いて述べなさい。

考え方のヒント

大きさが等しく向きが反対

26

直方体の置き方と圧力について、(1)〜(3)に答えなさい。重さは6Nとする。

(1) 底面積0.02m²で置いたときの圧力は何Paか。

(2) 底面積0.01m²に変えると圧力は何Paか。

(3) 圧力が変わった理由を「接触面積」の語を用いて述べよ。

考え方のヒント

接触面積が小さくなると圧力が大きくなる

⑧ 確認テスト

制限時間:20分 / 満点:100点(各20点×5問)

1

重さの単位は何か。

2

ばねの力と伸びが比例する法則を何というか。

3

圧力=力÷何か。

4

質量2kgの物体の重さは何Nか。g=10 N/kg。

5

同じ力で面積が小さいほど圧力はどうなるか。

⑨ 完全解説

問題編の解答・解説は解説編を参照してください。

重さはN、質量はkg。圧力は力÷面積。ばねは比例。

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