← 「力の合成・分解と水圧・浮力」の要点まとめと問題

中3 理科「力の合成・分解と水圧・浮力」無料学習プリント（答えつき）

GoRoute+（ゴールートプラス） ・ 基礎10問＋標準10問 ・ 答えと解説は最後のページ

学年・組　　　　名前　　　　　　　　　　　　　点
  1. OF₁F₂RQP
    図は、点Oにはたらく2力F₁・F₂と、F₁・F₂を2辺とする平行四辺形である。F₁とF₂の合力を表している矢印を、P・Q・Rから1つ選びなさい。
  2. 2つの力を、それと同じはたらきをする1つの力に置きかえることを、力の（　）という。
  3. 同じ向きにはたらく3Nと5Nの力の合力の大きさは何Nですか。2力は一直線上にあるものとする。
  4. F₁F₂O
    図は、点Oにはたらく2力F₁・F₂を表している。方眼の1目盛りを1Nとすると、F₁とF₂の合力の大きさは何Nですか。
  5. F₁F₂O
    図のF₁・F₂の合力の向きとして正しいものを選びなさい。
    ア F₂と同じ左向き　イ F₁と同じ右向き　ウ 上向き　エ 合力は0なので向きはない
  6. 角度をもってはたらく2力の合力を作図する方法として正しいものを選びなさい。
    ア 2力の矢印の先どうしを結んだ線を合力とする　イ 2力を2辺とする平行四辺形をかき、作用点から引いた対角線を合力とする　ウ 2力の矢印の長さを足した長さの矢印を、2力のまん中の向きにかく　エ 大きいほうの力の矢印をそのまま合力とする
  7. 1つの物体にはたらく2力がつり合っているとき、2力の合力の大きさは（　）Nである。
  8. 大きさが変わらない2力の間の角度を、0°から少しずつ大きくしていった。合力の大きさはどうなりますか。
    ア 大きくなる　イ 変わらない　ウ 小さくなる　エ はじめ大きくなり、あとで小さくなる
  9. 1つの物体に3つの力がはたらいてつり合っているとき、正しいものを選びなさい。
    ア 3力の大きさはすべて等しい　イ どの2力の合力も、残りの1力とつり合っている　ウ 3力はすべて同じ向きである　エ 3力のうち1力は必ず0である
  10. 1つの力を、それと同じはたらきをする2つの力に分けることを、力の（　）という。
  11. 一直線上で1つの物体に、右向きに6Nと2Nの力、左向きに10Nの力がはたらいている。合力の向きと大きさを答えなさい。
  12. 5Nと8Nの2力を、いろいろな角度で1つの物体にはたらかせた。合力の大きさとしてありえないものを選びなさい。
    ア 3N　イ 7N　ウ 13N　エ 14N
  13. FOℓ₁ℓ₂
    図の力Fを、ℓ₁（水平）とℓ₂（右上45°）の向きに分解する。方眼の1目盛りを1Nとすると、ℓ₁の向きの分力の大きさは何Nですか。
  14. 机の上に置いた本にはたらく重力（地球が本を引く力）の反作用はどれですか。
    ア 机が本を押す力　イ 本が机を押す力　ウ 本が地球を引く力　エ 机が床を押す力
  15. サッカーでボールをけるとき、「足がボールを押す力」を作用とすると、反作用は何が何を押す力ですか。
  16. ロケットはガスを後方にふき出して前へ進む。ロケットを前へ進める力は、何が何を押す力ですか。
  17. 2つのばねばかりのフックをかけ合わせ、AさんとBさんが水平に引き合って静止した。Aさん側のばねばかりが25Nを示したとき、Bさん側のばねばかりは何Nを示しますか。
  18. 水中で、深さ20cmの点の水圧は、深さ5cmの点の水圧の何倍ですか。
  19. 底面積が大きい水そうと小さい水そうに、同じ深さまで水を入れた。水そうの底にはたらく水圧を比べるとどうなりますか。
    ア 底面積が大きい水そうのほうが大きい　イ 底面積が小さい水そうのほうが大きい　ウ 水の量が多い水そうのほうが大きい　エ どちらも同じ
  20. 底面積0.02m²の水そうに水が入っていて、水の重さは60Nである。水そうの底が水から受ける圧力は何Paですか。
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答えと解説

  1. R 合力は、2力を2辺とする平行四辺形の、作用点Oから引いた対角線で表される。Qは2力の先を結んだだけで、合力ではない。
  2. 合成 置きかえた1つの力を合力という。反対に、1つの力を2つの力に分けることは力の分解という。
  3. 8 一直線上で同じ向きの2力の合力は、2力の和。向きは2力と同じ向きになる。
  4. 2 F₁は右向き4N、F₂は左向き2N。反対向きの2力の合力は差の4−2＝2Nで、向きは大きいF₁と同じ右向き。
  5. イ 反対向きの2力の合力は、大きいほうの力（F₁）の向きになる。
  6. イ 平行四辺形の対角線が合力。2力の大きさを単純に足すのは、2力が同じ向きのときだけである。
  7. 0 つり合っている2力は大きさが等しく向きが反対なので、合成すると0になる。そのため物体は静止したままである。
  8. ウ 角度が大きいほど平行四辺形がつぶれて対角線が短くなる。角度0°で最大（2力の和）、180°で最小（2力の差）。
  9. イ 2力を合成すると、その合力が残りの1力と2力のつり合いの関係になる。
  10. 分解 分けたいほうの2つの向きを決めてから、もとの力を対角線とする平行四辺形をかく。
  11. 左向きに2N 右向きの合計は8N。左向き10Nとの差で2N、向きは大きいほうの左向き。
  12. エ 合力は、角度180°のときの差3Nから、0°のときの和13Nの範囲。14Nにはならない。
  13. 2 Fの先からℓ₁・ℓ₂に平行な線を引いて平行四辺形をつくると、ℓ₁の向きの分力は2目盛り分、ℓ₂の向きの分力は方眼の横2・縦2目盛りの対角線になる。
  14. ウ 「地球が本を引く」の主語と相手を入れかえると「本が地球を引く」。机が本を押す力は、重力とつり合う力である。
  15. ボールが足を押す力 けった足が痛く感じるのは、ボールから押し返される反作用の力を受けるため。
  16. ガスがロケットを押す力 ロケットがガスを後ろへ押し出す反作用として、ガスがロケットを前へ押す。
  17. 25 AのばねばかりがBのばねばかりを引く力と、BのばねばかりがAのばねばかりを引く力は作用・反作用で等しい。
  18. 4 水圧は深さに比例するので、20÷5＝4倍。
  19. エ 水圧は深さだけで決まる。底全体が受ける力は底面積が大きいほど大きいが、1m²あたりの力（圧力）は同じ。
  20. 3000 圧力＝面を垂直に押す力÷面積＝60÷0.02＝3000Pa。

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