解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 10 kg のボールを高さ 43 m から静かに落とす。空気抵抗は無視する。 地面に当たる直前の運動エネルギー E_k を求めよ。

小球が長さ 0.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 90° をなすまで横に引き、静かに放す。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

質量 2.5 kg のブロックが水平と 30° をなす斜面を 9 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.35 である。摩擦に逆らってした仕事 W_f を求めよ。

ブロックが水平と 45° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.25 である。斜面に沿って 17 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3.5 m から静かに放す。下で長さ 3.5 m の粗い水平区間（μ = 0.1）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 1000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

質量 5 kg の台車が、半径 5 m の鉛直な円形ループにつながるなめらかな軌道上の高さ 20 m から静かに放される。 ループの最高点での台車の速さ v を求めよ。