検流計・ふりこに関する問題

2019年愛光中学の問題です。

次のA・Bの問いに答えなさい。
A.図1のように,かん電池にモーターをつないで回すとき,器具の操作や回路の説明が正しくないものを次の(ア)~(オ)からすべて選び,記号で答えよ。

(ア)検流計の針がきちんとふれるかどうかは,検流計を直接かん電池につないでみればよい。
(イ)かん電池の十極と一極を入れかえると,モーターの回る向きは反対になる。
(ウ)電流は,かん電池の十極から出てモーターを通って一極に流れている。図1では,反時計回りの向きになる。
(エ)検流計の切りかえスイッチは,まず0.5Aの方にし,針のふれが大きいときは5Aの方に切りかえる。
(オ)かん電池1個のときに比べて,かん電池2個を直列につなぐとモーターは速く回り,並列につなぐとモーターは長く回り続ける。

B。ふりこが1往復する時間のことを周期というが,糸の長さが0.50m,1.0m,2.0mの3種類のふりこの周期を測定したところ,それぞれ1.4秒,2.0秒, 2.8秒であった。
 (1)この結果から,糸の長さが0.25mのふりこの周期は何秒になるか。小数第2位を四捨五入して小数第1位まで答えよ。
(2)図2のように,糸の長さが1.0 mのふりこの糸を留めてある支点の真下0.50 mの位置にくぎをさしてふらせると,周期が短くなった。その周期は何秒か。

(3)図2のふりこが10往復する時間を測定している途中で,さしていたくぎがはずれてしまったため,その時間が17.9秒となった。くぎがはずれたのふりこが何往復した後か。くぎがはずれたのは糸がくぎにふれていないときであるとして求めよ。

【解説と解答】
A (ア)電池を直接検流計につなぐと大きな電流が流れる可能性があるので×。(ウ)は時計回り。(エ)切替えはまず大きい方からやらないといけません。
(答え)アウエ
B 
(1)糸の長さが4分の1になると周期は2分の1。したがって1.0mの半分だから1.0秒
(答え)1.0
(2)1.0mの半分と0.5mの半分を加えるので、1.0+0.7=1.7秒
(答え)1.7
(3)1.7秒と2.0秒が合わせて10回で17.9秒になるので、
(17.9-1.7×10)÷(2.0-1.7)=3回から2.0は3回なので釘がはずれたのは7往復した後になります。
(答え)7

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