中学3年生 理科

力のつり合いと合成・分解（１）
次の文章は、水中の物体に働く力についての説明である。（）に当てはまる言葉を書くか、◯でかこみなさい。
（ I ）力の大きさを表す単位を（① ニュートン ・ パスカル ）といい、記号 N で表す。
（２）1N は地球上で（② 1g ・ 100g ）の物体に働く重力の大きさとほぼ等しい。
（３）水の中にある物体に水から働く圧力を（③）という。

水圧（４）③は水に働く重力によって生じ、（④ あらゆる ・ 下の ・ 上の ）方向から働く。また、深いところほどその上にある水の体積が大きくなるため、③が（⑤ 大きくなる ・ 小さくなる ）。
（５） 水の密度は空気の密度に比べて（⑥ 約 10 倍 ・ 約 1000 倍 ）大きいので、水圧は大気圧よりも大きな値になる。
（６）水中の物体の上面に下向きに働く水圧より、下面に上向きに働く水圧の方が（⑦ 大きい ・ 小さい ）。
（７）（６）のため、水中にある物体には（⑧ 上向き ・ 下向き ・ 横向き ）の力が働く。この力を（⑨浮力）という。

（８）⑨は物体の水中にある部分の（⑩体積）が大きいほど大きくなる。また、物体をしず沈める深さが（⑪ 深いところほど大きくなる ・ 変わっても変化しない ）。

（９）⑨の大きさは物体の重さに（⑫ともなって大きくなる ・ 関係しない ）。
ふ りょく

う

（I0）物体に働く（⑬重力 ・ 浮力 ）よりも（⑭重力 ・ 浮力 ）が大きいとき、その物体は水に浮く。

2 以下の問いに答えなさい。

ち じく（ I ） 水中の物体のそれぞれの面にはたらく水圧の大きさを正しく表している図を右のア〜エからア選び、記号を書きなさい。
うす

まくイウエ

えんとう

（２） 図１は薄いゴム膜を張った円筒を水中に入れた様子を表している。このときのゴム膜の変化のようすとして正しいものを a〜f の中から選び、記号を書きなさい。
■ 図１ぬとうめいすいそう

上の図では、ゴム膜の変化のようすについては示していない。

ab(I)cdイe(2)fc

中学3年生 理科

力のつり合いと合成・分解（２）右の図の様にいろいろな高さに穴をあけた容器を用意した。以下の問いに答えなさい。
（ I ） 容器に水を入れたとき、Ａ〜Ｃの穴で水の出る勢いが一番強いのはどれか。
（２）（１）のようになるのはなぜか、「水圧」と「水の深さ」という言葉を使って、簡単に説明しなさい。
(I)

(2)

C例）水の深さが深いほど、水圧が大きくなるから。
Ａ

2 右の図は物体に働く水圧のようすを表している。以下の問いに答えなさい。 水

水圧（１）水圧Ａと、水圧Ｂとの大きさの関係を ＜、= 、＞ の記号のＣいずれかを使って書きなさい。

Ｄ（２）（１）の結果、水中の物体に上向きに働く力を何というか。
（３）（２）の力は水の深さが深くなるとどうなるか。

Ｂ（４）水圧Ｃと、水圧Ｄの大きさの関係を ＜、= 、＞ の記号のいずれかを使って書きなさい。
(I)

A<B

(2)

浮力

(3)

変わらない

(4)

C=D

をばねばかり3 右の図は、物体（おもりを入れた容器）しずにつるし、水に沈める実験のようすを表している。
以下の問題に答えなさい。
（１）アのとき、ばねばかりは 0.5 N を示した。
このとき、物体に働く重力は何 N か。
（２）イのように、物体を完全に水中に沈めると物体ばねばかりは 0.2 N を示した。このとき、

容器

ふ りょく

物体に働く重力と浮力はそれぞれ何 N か。

おもり（３）ウのように、物体を半分だけ水中に沈めた

水ア

イウ

とき、ばねばかりの値はイの時と比べてどうなるか。
（４）（３）のようになるのはなぜか、「体積」と「浮力」という言葉を使って簡単に説明しなさい。
（５）容器に入れるおもりを多くすると、物体に働く浮力はどうなるか。
（６）容器を大きくすると、物体に働く浮力はどうなるか。
（７）物体が沈むときの重力と浮力の大きさの関係を ＜、= 、＞ のいずれかを使って書きなさい。
(I)

0.5 N

(2) 重力

0.5 N

浮力

0.3 N

(3)

大きくなる

(4)

例）物体の水中にある部分の体積が小さくなったため、物体に働く浮力が小さくなったから。

(5)

変わらない

(6)

大きくなる

(7)

重力 ＞ 浮力中学3年生 理科

力のつり合いと合成・分解（3）
次の文章は、２つの力の働き方についての説明である。（）に当てはまる言葉を書くか、◯でかこみなさい。
（ I ）１つの物体に働く２つの力は、それらと同じ働きをする１つの力におきかえることができる。
ごうせい

ぶんかい

ごうりょく

ぶんりょく

これを力の（① 合成 ・ 分解 ）といい、①した力をもとの２つの力の（② 合力 ・ 分力 ）という。
（２）一直線上で同じ向きに働く２つの力の ② の大きさは、２つの力の大きさの（③ 和 ・ 差 ）になり、② の向きは２つの力の向きと（④ 同じ ・ 反対 ）になる。
（３）一直線上で反対の向きに働く２つの力の ② の大きさは、２つの力の大きさの（⑤ 和 ・ 差 ）になり、② の向きは２つの力のうち（⑥ 大きい ・ 小さい ）方の力と同じ向きになる。とな（４） 異なる方向に働く２つの力の合力は、それぞれの力の矢印を隣り合う２辺とする（⑦ 平行四辺形）の対角線として表される。

（５）（４） を 力 の （⑧ 平行四辺形）の法則という。

（６）１つの力は、それと同じ働きをする２つの力に分けることができる。これを力の（⑨ 合成 ・ 分解 ）といい、⑨した２つの力をもとの力の（⑩ 合力 ・ 分力 ）という。
（７）⑩はもとの力の矢印を（⑪）とする平行四辺形

対角線■ 図１となの（⑫ 隣り合う ・ 向かい合う ）２辺で表される。
しゃめん（８）図１のように斜面上に置かれた台車には「力 W」と「力 N」が働いてえんちょくすいちょくこうりょくいる。鉛直下向きに働く「力 W」は（⑬ 重力 ・ 垂直抗力）であり、斜面に垂直な方向に働く「力 N」は（⑭ 重力 ・ 垂直抗力 ）である。
（９）図１の「力 W」を斜面に平行な方向に働く「分力 A」と、斜面に垂直な方向に働く「分力 B」とに分解すると、「分力 B」とたが「（⑮ 力 W ・ 力 N ）」がつり合って互いに打ち消し合う。一方「分力 A」とつり合う力はないので、台車は斜面に平行な方向に動く。
（I0）図２のように、同じ台車では斜面のかたむ■図2

傾きが大きくなるほど、「分力 A」が（⑯ 大きく ・ 小さく ）なり、「分力 B」が（⑰ 大きく ・ 小さく ）なる。
( I I ）力の分解では、分力の（⑱ 方向 ・ 大きさ ）を自由に決められる。このため、図３のように「力 F」は何通りもの「分力 F1」と「分力 F2」に分解できる。
（I2）「力 F」を分解する２つの ⑱ が決まると、■図3

F1（⑲ 合力 ・ 分力 ）も決まる。また、２つの（⑳ 合力 ・ 分力 ）のうち、片方が決まると、もう片方も決まる。

OF

F2

F1

O

F

F2F1O

F

F2

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力のつり合いと合成・分解（4）以下の問いに答えなさい。
（ I ） 次の図はいろいろな２力の合成について表している。に当てはまる式や言葉を書きなさい。

■ ２力が一直線上にあるとき■ ２力が一直線上にないとき

F1F
F2

㋐

異なる方向に働く F1 と F2 の合力 F は、とな

F1 と F2 の矢印を隣り合う２辺とする㋒の㋓として表される。

これを ㋒ の法則という。

㋑（２） 下の図の①〜⑥の２力をそれぞれ合成して、合力を矢印で書き入れなさい。
【２力が一直線上にないときの合力の求め方】❶２力を２辺とする平行四辺形をかく。
❷対角線を引き、それを合力の矢印とする。

①②③⑤④⑥（３）（２）の①〜③の合力の大きさはそれぞれ何 N か。ただし、方眼の１マスが１N とする。

【３力の合力の求め方】❶任意の２つの力の合力を求める。

（４） 異なる方向に働く F1 と F2 の合力 F と、F1 と F2 の和とでは、どちらが大きいか。
（５） 異なる方向に働く F1 と F2 の合力 F は、F1 と F2 の間の角度が大きくなるほどどうなるか。

❷ ❶の合力と残りの１つの力との合力を求める。

（６） 右の図の３力を合成して、合力を矢印で書き入れなさい。
(I)
(2)
(4)

㋐

F1 ＋ F2㋑

図中に記入

(3)

F1 と F2 の和F2 − F1①(5)

平行四辺形

㋒6N

②小さくなる

㋓5N

③(6)

対角線2N
図中に記入

中学3年生 理科

力のつり合いと合成・分解（5）しゃめん

右の図は斜面上に置かれた台車に働く力を表している。
以下の問いに答えなさい。
えんちょく（ I ）鉛直下向きに働く W は何という力か。
（２）斜面に垂直な方向に働く N は何という力か。
（３）斜面に平行な方向に働く A と、斜面に垂直な方向に働く B の２つの力は、W をどうしたものか。
（４）B とつり合う力はどれか、記号を書きなさい。
（５）A とつり合う力はあるか。
（６）台車はどの力の方向に動くか、記号を書きなさい。
かたむ（７）斜面の傾きを大きくすると、A と B の力はそれぞれどうなるか。
こうりょく

(I)

重力(2)

垂直抗力

(3)

分解（したもの） (4)

(5)

ない

(6)

A(7)

A

大きくなる

N
小さくなる

B

2 以下の問いに答えなさい。
（１）次の力の分解についての文章のに当てはまる言葉を書きなさい。

１つの力を分解した２つの力をもとの力の㋐㋐は、もとの力の矢印をの隣り合う２辺で表される。

㋑とした㋒という。とな（２）下の図の①〜④の力をそれぞれ点線の方向に分解して、分力を矢印で書き入れなさい。
④①③②【分力の求め方】❶分解する２つの方向を決める。（この問題ではあらかじめ点線の方向と決まっている）❷もとの力の矢印の先を通り、❶に平行な線を引き、もとの力の矢印を対角線とする平行四辺形をかく。
❸❷の平行四辺形の隣り合う２辺を分力の矢印とする。

（３）右の図の F の２つの分力の片方が F1 のとき、もう片方のF分力を矢印で書き入れなさい。
（４）力の分解では、分力の方向を自由に決められるか。
（５）力は何通りもの分力に分解できるか。
(I) ㋐

分力㋑

対角線㋒

平行四辺形

(2) 図中に記入 (3) 図中に記入 (4) 決められる (5)

できる

F1

【片方が決まっているときのもう片方の分力の求め方】❶ F と F1 の矢印の先端を結ぶ線を引く。
❷ F1 の矢印と❶に平行な線を引いて、F の矢印を対角線とする平行四辺形をかき、F1 の隣の辺を分力の矢印とする。

中学3年生 理科

力のつり合いと合成・分解（6）右の図のように、ばねばかりに糸 A と糸 B を結びつけて異なる方向に引き、結び目が点 O のところにくるようにした。以下の問いに答えなさい。

(2)Ａ（ I ）矢印 C は、ばねばかりの引く力を表している。図の点O(I)

C と同じ直線上に、C とつり合う反対向きの力を矢印でＣ書き入れなさい。
(2)（２）（ I ）の力を糸 A と糸 B の方向に分解して、それぞれＢの糸が引く力を図に矢印で書き入れなさい。
（３）１つの力を分解した２つの力をもとの力の何というか。
(I)

(2)

図中に記入

(3)

図中に記入

分力2 以下の問いに答えなさい。
しゃめん（１）右の図の斜面上に置かれた台車に働く重力を、斜面に平行な方向に働く力と、斜面に垂直な方向に働く力に分解し、図に矢印で書き入れなさい。
そ（２）台車が斜面に沿って動く理由を説明した次の文章の当てはまる言葉を［台車に働く ㋐に］から選んで書きなさい。
を、斜面に平行な方向に働く「分力 A」と、斜面に垂直な方向に働く「分力 B」に分解すると、「分力 B」と㋑がつり合う。一方「分力 A」とつり合う力は台車は斜面に㋓㋒

垂直、平行、ので、こうりょく

垂直抗力、 重力な方向に動く。

ある、 ない（３）下の図の①〜③の２力をそれぞれ合成して、合力を矢印で書き入れなさい。また、④〜⑥の力をそれぞれ点線の方向に分解して、分力を矢印で書き入れなさい。
①⑥③⑤②④( I ) 図中に記入 (2) ㋐

重力㋑ 垂直抗力 ㋒ない㋓平行(3) 図中に記入

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力のつり合いと合成・分解（一問一答）
以下の問いに答えなさい。

(I)

水圧(2)

重力

(3)

ウ

(4)

大きくなる

(4) 水の深さが深いほど、( I ) はどうなるか。

(5)

下面に上向きに働く水圧(5) 水中の物体の上面に下向きに働く 水 圧 と 、下面に上向きに

(6)

ア

(7)

浮力(8)

大きくなる

(9)

変わらない(I0)

変わらない(8) 物体の水中にある部分の体積が大きいほど、(7) はどうなるか。 (I I )重力 ＜ 浮力( I ) 水の中にある物体に水から働く圧力を何というか。
(2) ( I ) は 水に働く何によって生じるか。
(3) ( I ) は次のア〜ウのうち、どの方向から働くか。
ア）下の方向イ ）上の方向ウ）あらゆる方向働く水圧とでは、どちらの方が大きいか。
(6) (5) のため、水中にある物体には次のア〜ウのうち、どの方向の力が働くか。
ア）上向きイ）下向きウ ）横向き

(7) (6) の力を何というか。
(9) 水の深さが深いほど、(7) はどうなるか。

(I2)

合成

(I0) 物体が重いほど、(7) はどうなるか。

(I3)

合力

(I4)

対角線

(I5)

平行四辺形の法則

力におきかえることを力の何というか。

(I6)

分解

(I3) (I2) した力をもとの２つの力の何というか。

(I7)

分力(I4) 異なる方向に働く２つの力の (I3) は、それぞれの力の矢印を(I8)隣り合う２辺う

ふ りょく(I I) 物体が浮くときの重力と浮力の大きさの関係を ＜、= 、＞ のいずれかを使って書きなさい。
(I2) １つの物体に働く２つの力を、それらと同じ働きをする１つのとな隣り合う２辺とする平行四辺形の何として表されるか。

(I5) (I4) を何の法則というか。
(I6) １つの力を、それと同じ働きをする２つの力に分けることを力の何というか。
(I7) (I6) した２つの力をもとの力の何というか。
(I8) (I7) は、もとの力の矢印を対角線とする平行四辺形のどのような２辺で表されるか。
しゃめん

■ 図１

(I9) 図１は斜面上に置かれた台車にW

(I9)

N

こうりょく

垂直抗力

(20)

分解（したもの）(2I)

N(22)ない(23)A

小さくなるB

大きくなる働く力を表している。W と Nはそれぞれ何という力か。
(20)図１の A と B は W をどうしたものか。
(2I) 図１の B とつり合う力はどれか、記号を書きなさい。
(22)図１の A とつり合う力はあるか。
かたむ重力(23)図１の斜面の傾きを小さくすると、A と B の力はそれぞれどうなるか。