理科【基本】重さと体積と浮力
問1
いろいろな体積の木、ねん土、水の重さを表とグラフにまとめました。体積と重さの関係について、\(\boxed{ }\) に当てはまる言葉を答えなさい。
木の体積 (cm3) | 0 | 100 | 200 | 300 |
木の重さ (g) | 0 | 50 | 100 | 150 |
ねん土の体積 (cm3) | 0 | 100 | 200 | 300 |
ねん土の重さ (g) | 0 | 150 | 300 | 450 |
水の体積 (cm3) | 0 | 100 | 200 | 300 |
水の重さ (g) | 0 | 100 | 200 | 300 |
(1)物の体積と重さには \(\boxed{ }\) の関係があります。
(2)物の体積と重さの関係は、どのグラフも \(\boxed{①}\) を通り、線は \(\boxed{②}\) になります。
- 答え
- (1)正比例(比例)
(2)①:原点 ②:直線
問2
木の体積と重さを調べて表にまとめました。
木の体積 (cm3) | 0 | 100 | 200 | 300 |
木の重さ (g) | 0 | 80 | 160 | 240 |
(1)木の体積が500cm3のとき、木の重さは何gですか。
- 答え(1)
- 400g
- 解説(1)
- 500cm3は100cm3の5倍である。体積と重さは比例の関係にあるので、体積が5倍になると、重さも5倍になる。よって、80 × 5 = 400(g)
(2)木の重さが560gのとき、木の体積は何cm3ですか。
- 答え(2)
- 700cm3
- 解説(2)
- 560gは80gの7倍である。体積と重さは比例の関係にあるので、重さが7倍になると、体積も7倍になる。よって、100 × 7 = 700(cm3)
問3
図のように300cm3、150gの木と50cm3、60gのねん土を水に入れたとき、木は浮き、ねん土は沈みました。この現象について、\(\boxed{ }\) に当てはまる言葉を答えなさい。
(1)同じ体積の木、ねん土、水の重さを比べたとき、最も重いものは \(\boxed{①}\) で、最も軽いものは \(\boxed{②}\) です。
- 答え(1)
- ①:ねん土 ②:木
- 解説(1)
- それぞれの100cm3の重さは、木は50g、ねん土は120g、水は100gです。
(2)同じ体積で比べたとき、水よりも \(\boxed{①}\) 物は浮き、水より \(\boxed{②}\) 物は沈みます。
- 答え(2)
- ①:軽い ②:重い
問4
表のようなA~Fの物質があります。
| A | B | C | D | E | F |
---|
体積 (cm3) | 4 | 10 | 15 | 24 | 30 | 40 |
重さ (g) | 8 | 5 | 45 | 8 | 60 | 20 |
(1)A~Fを水の中に入れました。水に浮くものはどれですか。
- 答え(1)
- B、D、F
- 解説(1)
- 水は1cm3、1gです。1cm3あたりの重さが1gより軽いものが浮きます。1cm3あたりの重さは「重さ ÷ 体積」で求めることができます。すなわち、重さの値より体積の値が大きいものが浮きます。
1cm3あたりの重さを求めると、
A : 8 ÷ 4 = 2(g)
B : 5 ÷ 10 = 0.5(g)
C : 45 ÷ 15 = 3(g)
D : 8 ÷ 24 = \(\dfrac{1}{3}\)(g)
E : 60 ÷ 30 = 2(g)
F : 20 ÷ 40 = 0.5(g)
(2)A~Fの中で、同じ種類の物質と考えられるのはどれとどれですか。
- 答え(2)
- AとE、BとF
- 解説(2)
- 「1cm3あたりの重さが等しい = 体積と重さが正比例の関係にある」ものが同じ種類の物質と考えられます。
A : 8 ÷ 4 = 2(g)
B : 5 ÷ 10 = 0.5(g)
C : 45 ÷ 15 = 3(g)
D : 8 ÷ 24 = \(\dfrac{1}{3}\)(g)
E : 60 ÷ 30 = 2(g)
F : 20 ÷ 40 = 0.5(g)
問5
メスシリンダーを使って、物体の体積を測りました。
(1)メスシリンダーに水を入れると図1のようになりました。水の体積をはかるとき、㋐~㋒のどの位置から目盛りを読みますか。
- 答え(1)
- ㋑
- 解説(1)
- 液面と同じ高さから見ます
(2)図2は、図1の水面部分を拡大したものです。水の体積を読み取るとき、㋓、㋔のどちらの目盛りを読みますか。
- 答え(2)
- ㋔
- 解説(2)
- 液面の中央の平らなところの値を読みます。
(3)図3の水の中に石を入れたところ、図4のようになりました。この石の体積は何cm3ですか。
- 答え(3)
- 43cm3
- 解説(3)
- 水の入ったメスシリンダーの中に物体を入れると、物体はその体積分の水を押しのけるため、メスシリンダーの液面があがります。よって、物体の体積は、物体を入れた後の体積と物体を入れる前の体積の差になります。
143 – 100 = 43(cm3)
問6
図1のように、体積20cm3の物体をばねはかりでつるすと、100gを示しました。
(1)\(\boxed{ }\) に当てはまる言葉、または数を答えなさい。
物体を水中に入れたときに働く力を \(\boxed{①}\) といいます。このとき、「\(\boxed{①}\) = 水1cm3の \(\boxed{②}\) × おしのけた水の \(\boxed{③}\)」が成り立ちます。
図2のとき、\(\boxed{①}\) は \(\boxed{④}\) gです。
- 答え(1)
- ①:浮力 ②:重さ ③:体積 ④:20
- 解説(1)
※浮力は水以外の液体中や気体中でも働きます。
浮力 = 液体または気体の1cm3の重さ × おしのけた液体または気体の体積
※1cm3の重さは物質によって変わります。水の場合は、1gです。
(2)図2のとき、ばねはかりは何gを示しますか。
- 答え(2)
- 80g
- 解説(2)
- ばねはかりが示す重さは、
物体の重さ – 浮力 = 100 – 20 = 80(g)
問7
表に示した物体A、B、Cがあります。\(\boxed{ }\) に当てはまる言葉を答えなさい。
| A | B | C |
---|
体積 (cm3) | 50 | 200 | 500 |
重さ (g) | 100 | 200 | 300 |
(1)物体A、B、Cの同じ体積での重さは、\(\boxed{①}\) > \(\boxed{②}\) > \(\boxed{③}\) となります。
- 答え(1)
- ①:A ②:B ③:C
- 解説(1)
- 物体A、B、Cの100cm3の重さは、A 200g、B 100g、 C 60gです。
(2)物体A、B、Cを水の入った水そうに入れました。このとき、
Aは、\(\boxed{ ① }\) 。
Bは、\(\boxed{ ② }\) 。
Cは、\(\boxed{ ③ }\) 。
(「水に浮きました」「水中で止まりました」「水にしずみました」から選択)
- 答え(2)
- ①:水にしずみました ②:水中で止まりました ③:水に浮きました
- 解説(2)
- 同じ体積で考えたとき、水より軽いものが浮き、同じものは水中で止まり、重いものはしずみます。
(水100cm3は100g)
問8
体積140cm3、重さ100gの物体を水そうに入れると、物体は浮きました。
(1)物体が受けている浮力は何gですか。
- 答え(1)
- 100g
- 解説(1)
- 物体が浮いているとき、物体の重さは浮力と等しくなっています。
(2)物体の一部は水面下にあります。水面下にある部分の体積は何cm3ですか。
- 答え(2)
- 100cm3
- 解説(2)
- 浮力は、「水1cm3の重さ(1g) × おしのけた水の体積(水面下にある部分の体積)」です。