重ねたブロックと圧力
問題
(図1)のような、同じ大きさの直方体で重さがちがう2個のブロックAとBがあります。㋐~㋕はそれぞれの面を示しています。このブロックを机の上に置いて、机が受ける圧力を調べる実験を行いました。これについて次の問いに答えなさい。
〔実験1〕(図1)のブロックAを、㋐〜㋒の各面をそれぞれ下にして机の上に置き、机が受ける圧力を調べた。
〔実験2〕(図1)のブロックBを、㋓の面を下にして机の上に置き、机が受ける圧力を調べた。
〔実験3〕(図2)のように、ブロックAの㋒の面を下にして机の上に置き、その上に、ブロックBの㋓を下にして置いて机が受ける圧力を調べた①。次に、ブロックBの㋕を下にして机の上に置き、その上に、ブロックAの㋐を下にして置いて机が受ける圧力を調べた②。さらに、ブロックAの㋐を下にして机の上に置き、その上にブロックBの㋕を下にして置いて机が受ける圧力を調べた③。ただし、ブロックを上に置くときは面の真ん中が重なるようにした。
(1)〔実験1〕で、ブロックAが机を押す力の大きさは何gですか。
(2)〔実験1〕で、机がブロックAから受ける圧力が最も大きいのは、どの面を下にして置いたときですか。また、最も小さいのは、どの面を下にして置いたときですか。それぞれ㋐~㋒の記号で答えなさい。
(3)(2)で答えた、机がブロックAから受ける圧力のうち最も大きいものは、最も小さいものの何倍ですか。
(4)(2)(3)の結果から、ブロックの重さが同じとき、ブロックが机にふれる面の面積と受ける圧力との間には、どのような関係があることがわかりますか。簡単に説明しなさい。
(5)〔実験2〕のとき、机がブロックBから受ける圧力はlcm2あたり何gですか。
(6)〔実験3〕の①~③について、ブロックが机を押す力の関係を等号、不等号を用いて①>②=③のように答えなさい。
(7)〔実験3〕の①~③について、机がブロックから受ける圧力の関係を等号、不等号を用いて①>②=③のように答えなさい。
(8)〔実験3〕の①~③や、それ以外の場合もふくめて、A・Bの2個のブロックの面の真ん中をいろいろ重ねて机の上に置いてみました。このとき、机が受ける圧力は最大でlcm2あたリ何gになりますか。
出題のポイント
物理分野、圧力と浮力の単元から、ブロックを重ねたときの圧力を考える問題です。
重ね方に関係なく、接する面の面積だけを考えればOKです。
途中に出てくる引っかけ問題にハマらないよう注意してください。