問1図を見て選ぶ10点
20Nの荷物を、天井につけた定滑車を使って引き上げる。ひもを引く力はどれか。（滑車とひもの重さ・まさつは考えない）
- ア 10N
- イ 20N（直接と同じ）
- ウ 40N
答えと解説
答え：イ（20N（直接と同じ））
定滑車は力の向きを変えるだけで、引く力の大きさは直接持ち上げるときと同じです。
よくあるまちがい：定滑車＝向きを変える、動滑車＝力が半分。
中学3年 理科｜仕事の原理
仕事の原理の標準問題
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。
0 / 8 問
問2図を見て選ぶ12点
20Nの荷物を動滑車につるして引き上げる。ひもを引く力はどれか。
- ア 20N
- イ 40N
- ウ 10N（半分）
答えと解説
答え：ウ（10N（半分））
動滑車では荷物を2本のひもで支えるので、引く力は半分の10Nになります。
よくあるまちがい：動滑車1つで力は半分。
問3図を見て選ぶ12点
動滑車で、20Nの荷物を1m上げた。ひもを引く長さはどれか。
- ア 2m（2倍）
- イ 1m
- ウ 0.5m
答えと解説
答え：ア（2m（2倍））
動滑車では力が半分になる代わりに、ひもを引く長さは2倍になります。
よくあるまちがい：力が半分→距離は2倍。
問4計算12点
30Nの荷物を、動滑車を使って1.5mの高さまで引き上げた。ひもを引く力がした仕事は何Jか。
答えと解説
答え：45J
- 引く力：30÷2＝15N、引く長さ：1.5×2＝3m
- 仕事：15×3＝45J（直接上げる30×1.5と同じ）
よくあるまちがい：力は半分、距離は2倍。仕事は変わらない。
問5計算12点
20Nの荷物を、長さ8mの斜面にそって、高さ4mまで引き上げた。（まさつは考えない）斜面にそって引く力は何Nか。
答えと解説
答え：10N
- 直接の仕事：20×4＝80J
- 引く力：80÷8＝10N
よくあるまちがい：仕事の原理を使って、仕事÷距離で力を出す。
問6選んで答える12点
「仕事の原理」とは何か。
- ア 道具を使うと、仕事の大きさを小さくできる
- イ 道具を使っても使わなくても、仕事の大きさは変わらない
- ウ 道具を使うと、必ず仕事が大きくなる
答えと解説
答え：イ（道具を使っても使わなくても、仕事の大きさは変わらない）
てこ・滑車・斜面などの道具を使うと、力は小さくできますが、その分動かす距離が長くなり、仕事の大きさは変わりません。
よくあるまちがい：力を得すると、距離で損をする。
問7計算12点
動滑車を2つ組み合わせて、荷物を4本のひもで支える装置がある。80Nの荷物を1m上げるには、ひもを何m引けばよいか。
答えと解説
答え：4m
- 引く力：80÷4＝20N
- 引く長さ：1×4＝4m
よくあるまちがい：支えるひもの本数で、力と距離の倍率が決まる。
問8記述18点
動滑車を使うと、引く力は半分になるのに、仕事の大きさが変わらないのはなぜか、説明しなさい。
答えと解説
答えの例
動滑車では荷物を2本のひもで支えるので引く力は半分になるが、荷物を同じ高さまで上げるには、ひもを2倍の長さ引く必要がある。仕事＝力×距離なので、半分×2倍で仕事の大きさは変わらない。
採点のポイント：引く力は半分になる／ひもを引く距離が2倍になり、仕事（力×距離）は同じ
よくあるまちがい：力と距離の両方の変化を書く。