「物体の運動の記録」テスト対策練習問題と過去問まとめ

中学校3年生の理科で学習する「物体の運動の記録」について、定期テストでよく出る問題をまとめているよ。

この単元では、記録タイマーのしくみ、50Hz・60Hzと打点時間の関係、打点間隔と速さ、0.1秒ごとに切った記録テープ、速さの計算を理解することが大切だよ。

まずは解説を確認してから挑戦したい場合は、「物体の運動の記録」の解説ページをチェックしよう。

1．記録タイマーの基本問題
2．50Hz・60Hzと時間の問題
3．打点間隔と速さの問題
4．0.1秒ごとの記録テープの問題
5．速さの計算問題
6．記述・応用問題
7．テスト直前チェック

1．記録タイマーの基本問題

まずは、記録タイマーと記録テープについての基本語句を確認しよう。

問1

時間がたつにつれて、物体の位置が変化することを何というか。

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答え：運動

【解説】理科では、時間の経過とともに物体の位置が変化することを「運動」というよ。

問2

一定時間ごとに記録テープへ点を打ち、物体の運動を記録する装置を何というか。

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答え：記録タイマー

【解説】記録タイマーは、物体につないだ記録テープへ一定時間ごとに点を打つ装置だよ。

問3

記録タイマーが記録テープに打った点を何というか。

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答え：打点

【解説】記録テープ上の一つ一つの点を「打点」というよ。

問4

記録タイマーに通し、端を台車などの物体につなぐ細長いテープを何というか。

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答え：記録テープ

【解説】台車が動くと記録テープが引かれ、記録タイマーによって一定時間ごとの位置が記録されるよ。

問5

記録テープ上の、となり合う点と点の間隔は何を表しているか。

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答え：一定時間に物体が進んだ距離

【解説】記録タイマーは一定時間ごとに点を打つよ。そのため、となり合う打点の間隔は、その一定時間に進んだ距離を表しているんだ。

問6

記録タイマーを使うと、物体の運動についてどのようなことが分かるか。2つ答えなさい。

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答えの例：一定時間ごとの物体の位置、一定時間に移動した距離、速さの変化

【解説】打点の位置や間隔を調べることで、物体がどれだけ進んだか、速さがどのように変化したかが分かるよ。

2．50Hz・60Hzと時間の問題

記録タイマーが1秒間に打点する回数は、交流電源の周波数によって異なるよ。点の数ではなく、点と点の間の区間数を数えることが大切なんだ。

問7

Hz（ヘルツ）は、何を表す単位か。

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答え：1秒間にくり返す回数

【解説】50Hzなら、1秒間に50回くり返すという意味だよ。

問8

50Hzの記録タイマーは、1秒間に何回打点するか。

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答え：50回

【解説】50Hzは、1秒間に50回点を打つことを表しているよ。

問9

50Hzの記録タイマーで、となり合う打点の間の時間は何秒か。

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答え：50分の1秒、または0.02秒

【解説】1秒÷50＝0.02秒だよ。

問10

50Hzの記録タイマーでは、何区間が0.1秒にあたるか。

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答え：5区間

【解説】1区間は0.02秒なので、0.02秒×5＝0.1秒になるよ。

問11

60Hzの記録タイマーでは、何区間が0.1秒にあたるか。

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答え：6区間

【解説】1区間は60分の1秒なので、6区間では6×60分の1秒＝0.1秒になるよ。

問12

50Hzの記録タイマーで、点が6個並んでいる。最初の点から最後の点までの時間は何秒か。

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答え：0.1秒

【解説】点は6個でも、点と点の間の区間は5つだよ。50Hzでは5区間が0.1秒にあたるんだ。

問13

60Hzの記録タイマーで、点が7個並んでいる。最初の点から最後の点までの時間は何秒か。

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答え：0.1秒

【解説】点が7個なら、区間は6つあるよ。60Hzでは6区間が0.1秒にあたるんだ。

問14

記録テープの時間を求めるとき、打点の数ではなく何の数を数えるか。

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答え：点と点の間の区間の数

【解説】点が6個なら、区間は5つだよ。「点の数－1＝区間の数」と考えると分かりやすいね。

3．打点間隔と速さの問題

記録タイマーは同じ時間ごとに点を打つため、打点間隔を比べることで速さの大小や変化が分かるよ。

問15

記録テープの打点間隔が広いとき、物体の速さは大きいか、小さいか。

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答え：大きい

【解説】同じ時間に長い距離を進んでいるため、打点間隔が広いほど速さは大きいよ。

問16

記録テープの打点間隔がせまいとき、物体の速さは大きいか、小さいか。

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答え：小さい

【解説】同じ時間に進んだ距離が短いため、打点間隔がせまいほど速さは小さいよ。

問17

打点間隔がほぼ一定であるとき、物体はどのような速さで運動していると考えられるか。

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答え：ほぼ一定の速さ

【解説】同じ時間ごとにほぼ同じ距離を進んでいるため、速さはほぼ一定だと考えられるよ。

問18

打点間隔が進行方向に向かってだんだん広くなっている。物体の速さはどのように変化しているか。

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答え：だんだん大きくなっている

【解説】同じ時間に進む距離がだんだん長くなっているため、物体は加速しているよ。

問19

打点間隔が進行方向に向かってだんだんせまくなっている。物体の速さはどのように変化しているか。

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答え：だんだん小さくなっている

【解説】同じ時間に進む距離がだんだん短くなっているため、物体は減速しているよ。

問20

一直線上を一定の速さで進む運動を何というか。

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答え：等速直線運動

【解説】等速直線運動では、同じ時間に同じ距離を進むため、記録テープの打点間隔はほぼ一定になるよ。

4．0.1秒ごとの記録テープの問題

記録テープを0.1秒ごとに切って並べると、速さの変化を棒グラフのように読み取れるよ。

問21

0.1秒ごとに切った記録テープ1本の長さは、何を表しているか。

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答え：その0.1秒間に物体が進んだ距離

【解説】テープ1本の長さは、切り分けた0.1秒間に移動した距離を表しているよ。

問22

0.1秒ごとに切ったテープの長さを比べることで、速さを比べられるのはなぜか。

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答え：すべて同じ0.1秒間で区切られているから

【解説】時間が同じなら、進んだ距離が長いほど速さが大きいと判断できるよ。

問23

0.1秒ごとに切ったテープが、どれもほぼ同じ長さだった。物体の速さはどのようになっているか。

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答え：ほぼ一定である

【解説】0.1秒ごとの移動距離がほぼ同じなので、速さもほぼ一定だよ。

問24

時間がたつにつれて、0.1秒ごとのテープがだんだん長くなった。物体の速さはどのように変化しているか。

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答え：だんだん大きくなっている

【解説】同じ0.1秒間に進む距離が増えているため、速さはだんだん大きくなっているよ。

問25

時間がたつにつれて、0.1秒ごとのテープがだんだん短くなった。物体の速さはどのように変化しているか。

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答え：だんだん小さくなっている

【解説】同じ0.1秒間に進む距離が減っているため、速さはだんだん小さくなっているよ。

問26

0.1秒ごとのテープの長さそのものを、そのまま物体の速さとして答えてよいか。

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答え：答えてはいけない

【解説】テープの長さは、0.1秒間に進んだ「距離」だよ。速さを求めるには、その距離を0.1秒で割る必要があるんだ。

5．速さの計算問題

速さは、移動距離÷かかった時間で求めるよ。距離と時間の単位にも注意しよう。

問27

物体が0.1秒間に4.0cm進んだ。物体の速さをcm/sで求めなさい。

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答え：40cm/s

【解説】速さ＝移動距離÷時間なので、4.0cm÷0.1秒＝40cm/sだよ。

問28

物体が0.1秒間に6.0cm進んだ。物体の速さをcm/sで求めなさい。

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答え：60cm/s

【解説】6.0cm÷0.1秒＝60cm/sだよ。0.1秒で進んだ距離を10倍すると、1秒あたりの速さになるね。

問29

物体が0.2秒間に12cm進んだ。物体の速さをcm/sで求めなさい。

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答え：60cm/s

【解説】12cm÷0.2秒＝60cm/sだよ。

問30

物体が0.1秒間に5.0cm進んだ。この物体の速さをm/sで求めなさい。

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答え：0.50m/s

【解説】5.0cm＝0.050mなので、0.050m÷0.1秒＝0.50m/sだよ。

50cm/sを100で割って、0.50m/sと求めてもよいよ。

問31

80cm/sをm/sに直しなさい。

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答え：0.80m/s

【解説】cm/sからm/sへ直すときは100で割るよ。80÷100＝0.80だから、0.80m/sだね。

問32

1.2m/sをcm/sに直しなさい。

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答え：120cm/s

【解説】m/sからcm/sへ直すときは100倍するよ。1.2×100＝120だから、120cm/sだよ。

問33

0.1秒間に3cm進んだ物体の速さを、3cm/sと答えた。この答えが誤っている理由を説明しなさい。

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答えの例：3cmは0.1秒間に進んだ距離であり、1秒あたりの速さではないから。3cmを0.1秒で割る必要がある。

【解説】正しい速さは、3cm÷0.1秒＝30cm/sだよ。

6．記述・応用問題

ここからは、理由を説明する問題や、複数の知識を組み合わせる問題に挑戦しよう。

問34

記録テープの打点間隔が広いほど、物体の速さが大きいと判断できるのはなぜか。

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答えの例：記録タイマーは同じ時間ごとに点を打つため、打点間隔が広いほど、同じ時間に長い距離を進んだことになるから。

【解説】「同じ時間」と「進んだ距離」の2点を使って説明できればよいよ。

問35

記録テープを0.1秒ごとに切り分ける理由を説明しなさい。

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答えの例：同じ時間に進んだ距離を比べることで、物体の速さや速さの変化を調べやすくするため。

【解説】同じ0.1秒で区切れば、テープの長さの違いをそのまま速さの大小の比較に使えるよ。

問36

記録テープの最初の部分では、打点が重なっていることがある。測定にはどの部分を使うとよいか。

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答え：打点がはっきり分かれ、記録が安定している部分

【解説】台車を動かし始めた直後などは、打点が重なって正確に読み取れないことがあるよ。そのため、安定している点を基準点として測定するんだ。

問37

基準点からの移動距離と、0.1秒間の移動距離の違いを説明しなさい。

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答えの例：基準点からの移動距離は、基準点からその時点までに進んだ合計の距離である。0.1秒間の移動距離は、その0.1秒の間だけに進んだ距離である。

【解説】合計の距離なのか、特定の0.1秒間だけの距離なのかを区別しよう。

問38

50Hzの記録タイマーで記録したテープを、5区間ごとに切った。それぞれのテープは何秒間の運動を表しているか。

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答え：0.1秒間

【解説】50Hzでは1区間が0.02秒なので、0.02秒×5区間＝0.1秒だよ。

問39

60Hzの記録タイマーで記録したテープを、6区間ごとに切った。それぞれのテープは何秒間の運動を表しているか。

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答え：0.1秒間

【解説】60Hzでは6区間が0.1秒にあたるよ。

問40

斜面を下る台車の記録テープでは、進行方向に向かって打点間隔は一般にどのように変化するか。また、それは速さがどのように変化していることを表すか。

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答え：打点間隔はだんだん広くなり、速さはだんだん大きくなる。

【解説】斜面を下る台車には、斜面に沿った下向きの力がはたらくため、速さが大きくなっていくよ。

7．テスト直前チェック

最後に、答えを隠さずに重要事項を確認しよう。

確認すること	答え
一定時間ごとに記録テープへ点を打つ装置	記録タイマー
記録タイマーが打った点	打点
50Hzの1区間の時間	0.02秒
50Hzで0.1秒になる区間数	5区間
60Hzで0.1秒になる区間数	6区間
打点間隔が広い場合	速さが大きい
打点間隔が一定の場合	速さがほぼ一定
打点間隔がだんだん広くなる場合	速さがだんだん大きくなる
0.1秒ごとのテープ1本の長さ	その0.1秒間に進んだ距離
速さを求める式	移動距離÷時間
cm/sからm/sへの変換	100で割る
一直線上を一定の速さで進む運動	等速直線運動