理科ラボ

中学3年 理科|水圧の向き・浮力

水圧の向き・浮力の標準問題

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

水中に沈めたブロック。水圧はどの向きからはたらくか。

  1. ア 上からだけ
  2. イ あらゆる向きから(各面に垂直に)
  3. ウ 下からだけ
答えと解説

答え:イ(あらゆる向きから(各面に垂直に))

水圧は、水中の物体の各面に垂直に、あらゆる向きからはたらきます。

よくあるまちがい:水圧は面に垂直に、あらゆる向きから。

問2図を見て選ぶ12点

水中のブロックの上面と下面。はたらく水圧が大きいのはどちらか。

  1. ア 上面
  2. イ どちらも同じ
  3. ウ 下面
答えと解説

答え:ウ(下面)

水圧は深いほど大きいので、深い位置にある下面の方が大きくなります。

よくあるまちがい:深い面ほど水圧が大きい。

問3選んで答える12点

ブロックの左右の側面にはたらく水圧の力は、どうなっているか。

  1. ア 同じ深さなので、同じ大きさで打ち消し合う
  2. イ 右の面の方が大きい
  3. ウ 左右の面には水圧ははたらかない
答えと解説

答え:ア(同じ深さなので、同じ大きさで打ち消し合う)

左右の側面は同じ深さにあるので、同じ大きさの水圧が反対向きにはたらき、打ち消し合います。

よくあるまちがい:横向きの水圧は打ち消し合い、上下の差だけが残る(浮力)。

問4図を見て選ぶ12点

完全に水中にあるブロックを、もっと深く沈めた。浮力はどうなるか。

  1. ア 大きくなる
  2. イ 変わらない
  3. ウ 小さくなる
答えと解説

答え:イ(変わらない)

深くすると上面・下面の水圧は両方大きくなりますが、その差は変わらないので、浮力は変わりません。

よくあるまちがい:全部沈んだあとは、深さで浮力は変わらない。

問5選んで答える12点

うすいゴム膜をはった透明なつつを水中に入れた。ゴム膜のへこみ方として正しいものはどれか。

  1. ア 上向きの膜だけがへこむ
  2. イ どの向きの膜もへこまない
  3. ウ どの向きの膜もへこみ、深い所ほど大きくへこむ
答えと解説

答え:ウ(どの向きの膜もへこみ、深い所ほど大きくへこむ)

水圧はあらゆる向きからはたらくので、どの向きのゴム膜もへこみます。深いほど水圧が大きいので、へこみも大きくなります。

よくあるまちがい:あらゆる向き+深いほど大きい、の2点。

問6計算12点

水中のブロックの下面を上に押す力が4N、上面を下に押す力が3Nだった。ブロックにはたらく浮力は何Nか。

答えと解説

答え:1N

  1. 4−3=1N

よくあるまちがい:浮力=下からの力−上からの力。

問7選んで答える12点

水圧が生じる原因は何か。

  1. ア 水にはたらく重力(水の重さ)
  2. イ 水の温度
  3. ウ 物体にはたらく重力
答えと解説

答え:ア(水にはたらく重力(水の重さ))

水圧は、水にはたらく重力によって生じます。深いほど、上にある水の重さが大きくなるので、水圧も大きくなります。

よくあるまちがい:水圧の原因=上にある水の重さ。

問8記述18点

水中の物体に浮力がはたらく理由を、水圧の「向き」と「大きさ」から説明しなさい。

答えと解説

答えの例

水圧はあらゆる向きから物体の面に垂直にはたらき、横向きの力は打ち消し合う。水圧は深いほど大きいので、下面を上に押す力が上面を下に押す力より大きく、その差が上向きの浮力になる。

採点のポイント:横向きの水圧の力は打ち消し合う/下面の水圧が上面より大きく、その差が上向きの浮力になる

よくあるまちがい:向き(あらゆる向き・打ち消し合い)と大きさ(深いほど大きい)の両方を書く。