定期テスト対策問題「力と運動」解答・解説

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中学3年の物理分野「力と運動」の定期テスト対策問題の解答・解説です。間違った問題はしっかりと解説を読み、わからない場合は基本を復習しましょう。

力と運動 定期テスト対策問題 解答・解説

問題がすべて解けるようになれば、定期テストでは80点以上は得点できます。知識が定着していない単元や、復習をしたい単元はリンク先のまとめや問題で復習を行い高得点を目指しましょう。

問題はこちら中学3年理科「力と運動」定期テスト対策問題

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力のつり合い 解答・解説

物体にはたらく力について、次の各問いに答えよ。

(1)物体にはたらく力がつり合うには、次の3つの条件を満たす必要がある。(  )に当てはまる言葉を答えなさい。

・2力の向きが(反対)。
・2力の大きさが(等しい)。
・2力は(一直線上)ではたらく。※「同一直線上」や「同一作用線上」でもOK

(2)次の①~④で2力がつり合っているものには〇を、つり合っていないものには欠けている条件をア~ウから選び、記号で答えよ。

ア.2力が同じ作用線上にある  イ.2力の向きが反対  ウ.2力の大きさが等しい

2力のつり合い

①:  ②:  ③:  ④:

垂直抗力 作図解答(3)右の図は、机の上に物体が置いてあるようすを表したもので、物体にはたらく重力が矢印で示されている。この重力とつり合う力を何というか。また、その力を右の図に図示しなさい。

重力とつり合う力:垂直抗力

※垂直抗力の作用点に注意!机の面が作用点になります。

(4)物体が水中で浮かんで静止しているとき、物体の重力とつり合っている力を何というか。

重量とつり合う力:浮力

※浮力とは、液体の中で受ける上向きの力です。

(5)ばねに物体をつり下げて静止させているとき、物体にはたらく重力とつり合っている力は何か。

重力とつり合っている力:弾性力

※弾性力は、ばねなどがもとの形に戻ろうとするときにはたらく力です。

参考中3理科「2力のつり合い」と「作用・反作用」の違い!

力の合成と分解 解答・解説

力について、次の各問いに答えなさい。

(1)同じ作用線上にはたらく次の①、②の2力の合力の、向きと大きさをそれぞれ答えなさい。
①右向きに6.0Nの力と、右向きに2.0Nの力 向き: 大きさ:8.0N
②右向きに3.0Nの力と、左向きに5.0Nの力 向き: 大きさ:2.0N

力の合成 作図解答(2)右図の2力の合力を、作図により求め、その力の大きさを答えよ。ただし、方眼の1目盛は0.5Nの力を表すものとする。

力の大きさ:4.0N

※1目盛り0.5N×8目盛り=4.0N

(3)1つの力を、それと同じ2つの力にわけることを何というか。

力の分解

力の分解 作図解答(4)右の図は、斜面上に置かれた小球のようすを表したものである。この物体にはたらく重力を、斜面に平行な向きと斜面に垂直な向きに分解し、その大きさをそれぞれ求めなさい。ただし、図の方眼の1目盛りを1.0Nとする。

斜面に平行な向きの分力:4.0N
斜面に垂直な向きの分力:7.0N

(5)右図の斜面の傾きを大きくすると、斜面に平行な向きと斜面に垂直な向きの分力はそれぞれ、図の状態よりもどうなるか。

斜面の分力

斜面に平行な向きの分力:大きくなる
斜面に垂直な向きの分力:小さくなる

3力のつり合い 作図解答(6)右図は、O点にはたらく2力を矢印で表したものである。この2力とつり合うもう一つの力を図示しなさい。

※2力の合力を作図し、それとつり合う力を作図します。

運動と速さ 解答・解説

物体の運動と速さについて、次の各問いに答えなさい。

(1)物体の運動のようすは、何と何で表されるか。

速さ向き

(2)次の運動のうち、物体の速さが変化するものにはAを、物体の向きが変わるものにはBを、物体の速さと向きが変化するものにはABを、どちらも変化しない場合はCを書きなさい。
ア.水平な床の上をすべるドライアイスの運動 C
イ.観覧車の円運動 B
ウ.自転車で斜面を下る運動 A
エ.ジェットコースターの運動 AB

(3)新幹線が東京ー博多間の1080kmの距離を、5時間で走行したとする。このときの新幹線の速さは何km/hか。また、それは何m/sか。

時速:216km/h 秒速:60m/s

1080km÷5h=216km/h
216km/h÷3.6=60m/s

(4)(3)のように、ある区間を一定の速さで進んだとみなしたときの速さを何というか。

平均の速さ

※「一定の」という語句がポイント!「一瞬の」「ごく短い」などの場合は「瞬間の速さ」になります。

(5)下の図は、おもちゃの自動車の運動のようすを0.1秒ごとに発光するストロボスコープで記録したものである。この自動車の速さは何cm/sか。また、この自動車がこの速さで9秒間運動を続けると、何cm移動するか。

速さの計算

速さ:100cm/s 距離:900cm

図より、0.1秒間で10cm移動していることがわかります。したがって、
10cm÷0.1秒=100cm/s
この速さで9秒間運動するので、
100cm/s×9秒=900cm

参考中3理科「速さの計算」単位の変換方法をマスター

力がはたらく運動 解答・解説

力がはたらく運動右の図は、斜面を下る台車の運動を1秒間に50回打点する記録タイマーで、テープに記録したものである。テープは5打点ごとに切り、左から順に張り付けてある。これについて、次の各問いに答えよ。

(1)1秒間に50回打点する記録タイマーの、1打点間は何秒を表しているか。

0.02秒 ※1/50秒を小数に直してください。

(2)5打点ごとに切ったテープ1枚は、何秒間の移動距離を表しているか。

0.1秒間

※50回打点するのに1秒かかるので、その1/10の5回打点するのに0.1秒かかります。

(3)右図でab間の台車の速さは何cm/sか。

70cm/s

ab間の距離は、6.0+8.0=14.0cm
ab間の時間は、0.1秒×2=0.2秒
ab間の速さは。14cm÷0.2秒=70cm/s

(4)右図のように、斜面を下る運動をする台車にはたらく力について正しいものを、次の中から一つ選び記号で答えよ。
ア.運動の向きに力ははたらいていない。
イ.運動の向きと同じ向きに力がはたらき、しだいに大きくなる。
運動の向きと同じ向きに力がはたらき、一定で変化しない。
エ.運動の向きと逆向きにはたらき、しだいに大きくなる。

(5)台車が斜面を下る運動をしているときの、時間と台車の移動距離を表すグラフとして適当なものを、下の中から一つ選び、記号で答えよ。

台車の運動とグラフ

グラフ:

※時間と移動距離のグラフの傾きは速さを表しています。斜面を下る運動の場合、速さがしだいに大きくなっていくので、グラフの傾きはしだいに大きくなっていきます。ちなみに、ウが等速直線運動の場合の、時間と移動距離のグラフになります。

(6)このあと、斜面の角度を大きくし90°にしたとき、台車は何という運動をするか。

自由落下運動

参考中3理科「記録タイマー」の計算問題

力がはたらかない運動 解答・解説

下の図のように、なめらかな水平面上で台車を運動させる実験を行った。グラフはこのときの台車の運動のようすを、1秒間に60回打点する記録タイマーで記録したものである。これについて、次の各問いに答えよ。

力がはたらかない運動

(1)この台車の運動のように、速さが一定で変化しない運動を何というか。

等速直線運動

(2)このときの台車の速さは何cm/sか。

100cm/s

記録テープが6打点ごとに切ってあるので、0.1秒間の記録を表しています。0.1秒間で10cm移動しているので。
10cm÷0.1秒=100cm/s

(3)台車がこの速さで、3秒間運動をすると、台車は何cm移動するか。

300cm

100cm/s×3秒=300cm

(4)台車がこの運動をしているときに、台車にはたらく力はどうなっているか。「運動の向き」という語句を使って簡単に説明しなさい。

運動の向きと同じ向き、運動の向きと逆向きに力がはたらいていない。

※運動の向きと同じ向きに力がはたらくと「だんだん速くなる運動」、運動の向きと逆向きに力がはたらくと「だんだん遅くなる運動」、運動の向きにも、運動の向きと逆向きにも力がはたらかない場合は「等速直線運動」をします。

(5)台車がこの運動をしているときの、時間と台車の移動距離を表すグラフとして適当なものを、下の中から一つ選び、記号で答えよ。

台車の運動とグラフ

グラフ:

※時間と移動距離のグラフの場合、グラフの傾きが速さを表しています。等速直線運動では早朝が変化しないので、グラフの傾きは一定で変化しません。

(6)この台車のように、物体にはその運動を続けようとする性質がある。この性質を何というか。また、その性質が分かる身近な例を、一つ簡単に説明しなさい。

性質:慣性
身近な例:電車が急発進したとき、体が電車の進行方向と逆向きに傾いた。(電車が急停車したとき、体が電車の進行方向と同じ向きに傾いた。)

※「~性質」と聞かれている場合は「慣性」、「~法則」と聞かれている場合は「慣性の法則」と答えるように。

参考中3理科「慣性の法則」記述問題が頻出!

作用・反作用の法則 解答・解説

作用・反作用 作図解答右の図は、荷物台車にのって、重たい砂ぶくろを前方に投げる実験のようすを表したものである。図には、砂ぶくろにはたらく力のようすが示されている。これについて、次の各問いに答えよ。

(1)荷物台車に乗った人が、砂ぶくろから受ける力を、右図の中に書き入れなさい。

(2)砂ぶくろにはたらかせた力を作用とする場合、荷物台車に乗った人にはたらく力を何というか。

反作用

(3)砂ぶくろを前方に投げたとき、荷物台車はAとBのどちらに動くか。記号で答えよ。

荷物台車:B

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