力の合成と分解

{
"meta": {
"grade": "中学3年",
"field": "運動とエネルギー",
"level": "中単元テスト",
"unit": "力の合成と分解",
"description": ""
},
"questions": [
{
"type": "choice",
"label": "水圧",
"question": "水中の同じ深さで、物体の向きを変えた。水圧について正しいものはどれか。",
"choices": [
"向きによらず同じ",
"上向きだけ大きい",
"下向きだけ大きい",
"横向きだけ小さい"
],
"hint": "深さ以外の条件をそろえて考えます。",
"explanation": "水圧は同じ深さなら、面の向きによらず同じ大きさである。",
"id": "1"
},
{
"type": "choice",
"label": "浮力",
"question": "物体をばねばかりにつるすと空気中で5 N、水中で3 Nを示した。浮力は何Nか。",
"choices": [
"2 N",
"3 N",
"5 N",
"8 N"
],
"hint": "水中で軽くなった分に注目します。",
"explanation": "浮力は5－3＝2より、2 Nである。",
"id": "2"
},
{
"type": "choice",
"label": "浮力の条件",
"question": "同じ物体を水中で完全に沈め、深さだけを変えた。浮力はどうなるか。",
"choices": [
"ほぼ変わらない",
"深いほど大きい",
"浅いほど大きい",
"深さに比例する"
],
"hint": "押しのける水の体積を比べます。",
"explanation": "完全に沈んだ同じ物体では、押しのける水の体積が同じなので浮力はほぼ変わらない。",
"id": "3"
},
{
"type": "choice",
"label": "同一直線の合力",
"question": "右向き7 Nと左向き3 Nの力が同時にはたらく。合力はどれか。",
"choices": [
"右向き4 N",
"左向き4 N",
"右向き10 N",
"左向き10 N"
],
"hint": "向きが反対の力は差を求めます。",
"explanation": "反対向きなので7－3＝4より、右向き4 Nである。",
"id": "4"
},
{
"type": "choice",
"label": "同方向の合力",
"question": "東向き2 Nと東向き5 Nの力が同時にはたらく。合力はどれか。",
"choices": [
"東向き7 N",
"西向き7 N",
"東向き3 N",
"西向き3 N"
],
"hint": "同じ向きの力は大きさを加えます。",
"explanation": "同方向なので2＋5＝7より、東向き7 Nである。",
"id": "5"
},
{
"type": "choice",
"label": "直角の合力",
"question": "東向き3 Nと北向き4 Nの力を合成した。合力の大きさはどれか。",
"choices": [
"5 N",
"7 N",
"1 N",
"12 N"
],
"hint": "平行四辺形の対角線を考えます。",
"explanation": "3 Nと4 Nが直角なので、合力の大きさは5 Nである。",
"id": "6"
},
{
"type": "choice",
"label": "分力",
"question": "斜面上の物体にはたらく重力を、斜面に平行な方向と垂直な方向に分解する。物体を斜面下向きに動かす分力はどれか。",
"choices": [
"斜面に平行な分力",
"斜面に垂直な分力",
"面から受ける力",
"浮力とつり合う力"
],
"hint": "運動する向きに沿う成分を考えます。",
"explanation": "斜面に平行な重力の分力が、物体を斜面下向きに動かす。",
"id": "7"
},
{
"type": "choice",
"label": "圧力と浮力",
"question": "水中で静止する物体について正しいものをすべて選びなさい。",
"choices": [
"下面の水圧は上面より大きい",
"浮力は上下の水圧差と関係する",
"上面の水圧は下面より大きい",
"浮力は水圧と無関係である"
],
"hint": "上下の面の深さを比べます。",
"explanation": "下面の水圧が上面より大きいため、その差が上向きの浮力を生む。",
"multiple": true,
"correctCount": 2,
"id": "8"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "水圧の変化",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "水中では深さが{blank}ほど水圧が{blank}なり、物体の面に{blank}にはたらく。",
"words": [
"深い",
"大きく",
"垂直"
],
"hint": "深さと力の向きに注目します。",
"explanation": "水圧は深いほど大きく、面に垂直にはたらく。",
"id": "9"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "浮力の成因",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "物体の下面は上面より{blank}ため、水圧が{blank}、全体として{blank}の力が生じる。",
"words": [
"深い",
"大きく",
"上向き"
],
"hint": "上下の圧力差を順に考えます。",
"explanation": "下面の方が深く水圧が大きいため、上向きの浮力が生じる。",
"id": "10"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "力の合成",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "二つの力を辺とする{blank}をかくと、その{blank}が合力の向きと{blank}を表す。",
"words": [
"平行四辺形",
"対角線",
"大きさ"
],
"hint": "作図で使う図形と線に注目します。",
"explanation": "平行四辺形の対角線が合力の向きと大きさを表す。",
"id": "11"
},
{
"type": "sentenceOrder",
"label": "力の分解",
"question": "語句を並べて文章を完成させなさい。",
"text": "一つの力を二方向へ分けた各力を{blank}といい、二つの分力の{blank}は元の力に{blank}。",
"words": [
"分力",
"合力",
"等しい"
],
"hint": "分けた力を再び合わせて考えます。",
"explanation": "分力を合成すると元の力になる。",
"id": "12"
},
{
"type": "order",
"label": "合力の作図",
"question": "二力の合力を作図する手順を正しい順番に並べなさい。",
"items": [
"二つの力を同じ作用点から矢印で表す。",
"二つの矢印を辺とする平行四辺形をかく。",
"作用点から対角線を引く。",
"対角線の長さと向きから合力を読む。"
],
"hint": "共通の作用点から作図します。",
"explanation": "二力を辺とする平行四辺形の対角線が合力である。",
"id": "13"
},
{
"type": "order",
"label": "浮力の測定",
"question": "ばねばかりで浮力を求める手順を正しい順番に並べなさい。",
"items": [
"物体を空気中につるして値を読む。",
"物体を水中へ完全に沈める。",
"水中で静止させて値を読む。",
"二つの値の差を求める。"
],
"hint": "空気中と水中の値を比較します。",
"explanation": "空気中と水中のばねばかりの値の差が浮力である。",
"id": "14"
},
{
"type": "match",
"label": "力の分類",
"question": "力の組を正しく分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "同じ向き",
"items": [
"右向き2 Nと右向き4 N",
"下向き3 Nと下向き1 N"
] },
{
"name": "反対向き",
"items": [
"東向き5 Nと西向き2 N",
"上向き6 Nと下向き4 N"
] }
],
"hint": "二つの矢印の向きを比べます。",
"explanation": "同方向は大きさの和、反対方向は差で合力を求める。",
"id": "15"
},
{
"type": "match",
"label": "水中の力",
"question": "物体にはたらく力を向きで分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "上向き",
"items": [
"水から受ける浮力",
"容器の底から受ける力"
] },
{
"name": "下向き",
"items": [
"地球から受ける重力",
"上面が水から受ける力"
] }
],
"hint": "力を与えるものと面の向きを考えます。",
"explanation": "浮力や底からの力は上向き、重力や上面の水圧による力は下向きにはたらく。",
"id": "16"
},
{
"type": "match",
"label": "合成と分解",
"question": "説明を操作で分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "力の合成",
"items": [
"複数の力を一つの力に置き換える",
"平行四辺形の対角線を求める"
] },
{
"name": "力の分解",
"items": [
"一つの力を複数の力に分ける",
"斜面に平行・垂直な成分を求める"
] }
],
"hint": "力をまとめるか分けるかに注目します。",
"explanation": "合成は複数を一つに、分解は一つを複数に表す。",
"id": "17"
},
{
"type": "match",
"label": "横断関係",
"question": "現象と主に用いる考え方を分類しなさい。",
"groups": [
{
"name": "水圧差",
"items": [
"水中の物体に上向きの力が生じる",
"下面と上面で受ける力が異なる"
] },
{
"name": "力の合成",
"items": [
"二本のロープで物体を支える",
"同時にはたらく二力を一力で表す"
] }
],
"hint": "原因が圧力差か二力のまとまりかを考えます。",
"explanation": "浮力は水圧差、ロープの二力は力の合成で説明できる。",
"id": "18"
},
{
"type": "choice",
"label": "浮力とつり合い",
"question": "水中で静止する物体に、重力6 Nと浮力4 Nがはたらく。糸が物体を上向きに引く力は何Nか。",
"choices": [
"2 N",
"4 N",
"6 N",
"10 N"
],
"hint": "上向きと下向きの合力を比べます。",
"explanation": "静止しているので、糸の力は6－4＝2より2 Nである。",
"id": "19"
},
{
"type": "choice",
"label": "分力の変化",
"question": "同じ物体をより急な斜面に置いた。重力の斜面に平行な分力はどうなるか。",
"choices": [
"大きくなる",
"小さくなる",
"変わらない",
"必ず0になる"
],
"hint": "斜面が鉛直に近づく場合を考えます。",
"explanation": "斜面が急になるほど、重力の斜面に平行な分力は大きくなる。",
"id": "20"
}
] }