理科ラボ

中学3年 理科|衝突と作用・反作用

衝突と作用・反作用の標準問題

この教材のために作ったオリジナル問題です。入試過去問は掲載していません。

定期テストくらいの問題です。計算はノートや紙でして、答えの数字だけを入れましょう。まちがえたらヒントが出ます。「類題」で数字を変えた問題を何回でも練習できます。

印刷する PDFをダウンロード問題解答解説

印刷・PDFの問題は数字が固定されています(だれが印刷しても同じ問題で、解答と合います)。画面の「類題」は毎回ちがう数字になります。

問1図を見て選ぶ10点

ボールが壁にぶつかっている間、「ボールが壁を押す力」と「壁がボールを押す力」の大きさはどうなっているか。

  1. ア ボールが壁を押す力の方が大きい
  2. イ いつも同じ大きさ
  3. ウ 壁がボールを押す力の方が大きい
答えと解説

答え:イ(いつも同じ大きさ)

2つの力は作用・反作用なので、ぶつかっている間のどの瞬間でも、同じ大きさ・反対向きです。

よくあるまちがい:ぶつかる場面でも、作用と反作用は同じ大きさ。

問2図を見て選ぶ12点

ボールが壁からはなれたあと、壁がボールを押す力はどうなるか。

  1. ア はたらき続ける
  2. イ だんだん小さくなりながら、はたらく
  3. ウ はたらかない
答えと解説

答え:ウ(はたらかない)

押す力は、ふれ合っている間だけはたらきます。はなれたあとボールが進むのは、慣性によるものです。

よくあるまちがい:ふれ合う力(押す力)は、はなれると0になる。

問3図を見て選ぶ12点

ボールを速くしてぶつけると、押し合う2つの力はどうなるか。

  1. ア 2つとも大きくなる(同じ大きさのまま)
  2. イ ボールが壁を押す力だけ大きくなる
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:ア(2つとも大きくなる(同じ大きさのまま))

速くぶつかると押し合う力は大きくなりますが、2つの力はいつも同じ大きさです。

よくあるまちがい:大きくなっても、作用=反作用。

問4選んで答える12点

大型トラックと軽自動車が正面からぶつかった。ぶつかっている間、たがいに受ける力の大きさはどうか。

  1. ア トラックが受ける力の方が大きい
  2. イ 同じ大きさ
  3. ウ 軽自動車が受ける力の方が大きい
答えと解説

答え:イ(同じ大きさ)

ぶつかり合う力は作用・反作用なので同じ大きさです。質量の小さい軽自動車の方が、動きの変化は大きくなります。

よくあるまちがい:「被害の大きさ」と「力の大きさ」を区別する。

問5計算12点

ボールがバットに当たった瞬間、バットがボールを40Nの力で押した。このとき、ボールがバットを押す力は何Nか。

答えと解説

答え:40N

  1. 作用・反作用は同じ大きさなので、40N

よくあるまちがい:反作用は作用と同じ大きさ。

問6選んで答える12点

スケートボードに乗った人が、同じくスケートボードに乗った人と手のひらを合わせて押し合った。2人はどうなるか。

  1. ア 押した人だけが動く
  2. イ 2人とも動かない
  3. ウ 2人とも反対向きに動く
答えと解説

答え:ウ(2人とも反対向きに動く)

押し合う力は作用・反作用で、2人はそれぞれ相手から反対向きの力を受けるので、はなれる向きに動きます。

よくあるまちがい:押した人も、反作用を受けて動く。

問7選んで答える12点

手でボールをかべにぶつけると、手ではなくボールがかべから受ける力によって、ボールははね返る。この力を何というか。

  1. ア 重力
  2. イ かべがボールを押す力(反作用)
  3. ウ まさつ力
答えと解説

答え:イ(かべがボールを押す力(反作用))

ボールがかべを押す力(作用)に対し、かべがボールを押し返す力(反作用)で、ボールははね返ります。

よくあるまちがい:はね返すのは、かべから受ける力。

問8記述18点

野球のボールをバットで打つと、手がしびれることがある。この理由を、作用・反作用を使って説明しなさい。

答えと解説

答えの例

バットがボールを押すと同時に、ボールもバットを同じ大きさで押し返す(反作用)。その力がバットを通して手に伝わるので、手がしびれる。

採点のポイント:バットがボールを押す力の反作用で、ボールがバットを押す/その力が同じ大きさで、バットから手に伝わる

よくあるまちがい:ボールだけに力がはたらくのではなく、バット(と手)にも反作用がはたらく。