力のつり合いの問題

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2019年城北中学の問題です。

図1のように,太さが一様な棒の端に軽い糸をつけ、この糸をかっ車に通し、糸のもう一方の端にばねはかりをつけ、ばねはかりを真下に引き、棒が動かないようにしました。このとき、ばねはかりは200gを示しました。つぎの問いに答えなさい。

問1
図1で,ばねはかりを引いて、ばねはかりが210gを示すようにしました。このとき、棒はどのように動きますか。正しいものを,つぎのア~ウから1つ選び,記号で答えなさい。

ア.棒は真下に動く。イ 棒は真上に動く。ウ 棒は動かない。

問2 図2のように、ばねはかりを水平な方向に引き、棒が動かないようにしました。ばねはかりは何gを示しますか。

問3 図3のように、棒の端を床に着け、その状態でばねはかりを真下に引きました。
 このとき、ばねはかりは何gを示しますか。考えられる値を,つぎのア~カからすべて選び、記号で答えなさい。
ア.50   イ.100   ウ.150   エ.180   オ.250   カ.300
                                       
問4 問3のあと、ばねはかりを引く力を少しずつ大きくしていくと、棒が床から離れ始めました。棒が床から離れ始めた瞬間に,ばねはかりは何gを示しますか。

問5 図4のように、棒全体を床に着け、その状態でばねはかりを真下に引きました。ばねはかりを引く力を少しずつ大きくしていくと、棒の端が床から離れ始めました。棒の端が床から離れ始めた瞬間に、ばねはかりは何gを示しますか。

問6 間5のあとも、ばねはかりを真下に引き、その力を大きくしていったところ、図5のように、糸が棒を真上に引きながら,棒が床に対して斜めになりました。このとき、ばねはかりは何gを示しますか。考えられる値を、つぎのア~カからすべて選び,記号で答えなさい。
ア.50   イ.120   ウ.150   エ.180   オ.250   カ。300

問7 図6のように,棒の真ん中に別の軽い糸をつけて,この糸を天井とつないで.棒が水平になるようにしました。このとき,ばねはかりは何gを示しますか。

【解説と解答】
問1 10g増えているので、上に上がります。
(答え)イ
問2 横に置いても200gに変わりはありません。
(答え)200
問3 棒が下の床に支えられているので200gより小さい値はすべて答えになります。
(答え)アイウエ
問4 離れたので、床が支える力はなくなりました。
(答え)200
問5 左の端が床についているので。200gの重心が真ん中にかかっています。したがって右端はその半分の100gです。
(答え)100
問6 100gよりは大きくなりますが、200gよりは小さくなります。まだ床がおもりの一部を支えています。
(答え)イウエ
問7 棒の重さは真ん中の糸で支えられているので、ばねばかりに重さはかかりません。
(答え)0


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