理科ラボ

中学3年 理科|位置・運動エネルギー

位置・運動エネルギーの標準問題

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選んで答える10点

物体がほかの物体を動かしたり、変形させたりする能力(仕事をする能力)を何というか。

  1. ア 力
  2. イ エネルギー
  3. ウ 仕事率
答えと解説

答え:イ(エネルギー)

ほかの物体に仕事をする能力をエネルギーといい、単位はジュール(J)です。

よくあるまちがい:エネルギー=仕事をする能力。

問2図を見て選ぶ12点

同じ球を、もっと高い所から転がして木片に当てた。木片の動く距離はどうなるか。

  1. ア 高いほど遠くまで動く
  2. イ 変わらない
  3. ウ 高いほど近くで止まる
答えと解説

答え:ア(高いほど遠くまで動く)

高い所ほど位置エネルギーが大きく、下で速くなって運動エネルギーも大きくなるので、木片は遠くまで動きます。

よくあるまちがい:高さが大きい=位置エネルギーが大きい。

問3図を見て選ぶ12点

同じ高さから、質量の大きい球を転がした。木片の動く距離はどうなるか。

  1. ア 近くで止まる
  2. イ 変わらない
  3. ウ 遠くまで動く
答えと解説

答え:ウ(遠くまで動く)

同じ高さなら、質量が大きいほど位置エネルギーも運動エネルギーも大きくなります。

よくあるまちがい:質量が大きい=エネルギーが大きい。

問4図を見て選ぶ12点

水平な面で、球の速さを2倍にして木片に当てた。木片の動く距離はおよそ何倍になるか。

  1. ア 2倍
  2. イ 約4倍
  3. ウ 変わらない
答えと解説

答え:イ(約4倍)

運動エネルギーは、速さの2乗に比例します。速さが2倍なら、2×2=4倍になります。

よくあるまちがい:速さが2倍→運動エネルギーは4倍。

問5計算12点

同じ球を斜面の高さ10cmから転がすと、木片は4cm動いた。高さを20cmにすると、木片は何cm動くか。(木片の動く距離は高さに比例する)

答えと解説

答え:8cm

  1. 20÷10=2倍
  2. 4×2=8cm

よくあるまちがい:比例の関係を使う。

問6選んで答える12点

高い所にある物体がもつエネルギーを何というか。

  1. ア 運動エネルギー
  2. イ 熱エネルギー
  3. ウ 位置エネルギー
答えと解説

答え:ウ(位置エネルギー)

高い所にある物体がもつエネルギーを位置エネルギーといいます。高いほど、質量が大きいほど大きくなります。

よくあるまちがい:高さ→位置エネルギー、速さ→運動エネルギー。

問7選んで答える12点

位置エネルギーと運動エネルギーの和を何というか。

  1. ア 力学的エネルギー
  2. イ 電気エネルギー
  3. ウ 化学エネルギー
答えと解説

答え:ア(力学的エネルギー)

位置エネルギーと運動エネルギーの和を力学的エネルギーといいます。まさつなどがなければ一定に保たれます(力学的エネルギーの保存)。

よくあるまちがい:位置+運動=力学的エネルギー。

問8記述18点

斜面を転がった球が木片に当たり、木片を動かした。このとき、球のエネルギーはどう移り変わったか説明しなさい。

答えと解説

答えの例

はじめの高い所で球がもっていた位置エネルギーが、斜面を転がる間に運動エネルギーに変わった。その運動エネルギーで木片に仕事をして、木片を動かした。

採点のポイント:位置エネルギーが運動エネルギーに変わった/運動エネルギーで木片に仕事をした(動かした)

よくあるまちがい:エネルギーの名前を正しく使って、順に書く。