解答つき仕事とエネルギーワークシート

無料で印刷できる仕事とエネルギーのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
m = 1 kggh = 26 m

質量 1 kg のボールを高さ 26 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 Ek を求めよ。

m = 1 kgh = 26 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
m = 1 kggh = 14 m

質量 1 kg のボールを高さ 14 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速さ v を求めよ。

m = 1 kgh = 14 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
45°d = 6 mμ = 0.3

質量 4 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 6 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.3 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 4 kgθ = 45°μ = 0.3d = 6 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
45°d = 16 mμ = 0.25

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 16 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 45°μ = 0.25d = 16 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
h = 5 mL = 3.5 mμ = 0.15k = 1500 N/m

質量 2 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 5 m から静かに放す。下で長さ 3.5 m の粗い水平区間(μ = 0.15)を通り、その後なめらかな面でばね(k = 1500 N/m)に当たる。 ブロックがばねに達したときの速さ v を求めよ。

m = 2 kgh = 5 mL = 3.5 mμ = 0.15k = 1500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
h = 12.8 mR = 4 mv = ?

質量 2 kg の台車が、半径 4 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 12.8 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。

m = 2 kgh = 12.8 mR = 4 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 255.1 J
  2. 2. v = 16.57 m/s
  3. 3. Wf = 49.94 J
  4. 4. v = 12.9 m/s
  5. 5. v = 9.37 m/s
  6. 6. v = 9.704 m/s

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。