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
35°L = 0.8 m

小球が長さ 0.8 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 35° 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。

L = 0.8 mθ = 35°g = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
500 kgh = 10 mt = 8 s

巻上げ機が質量 500 kg の荷物を一定の速さで 8 s かけて 10 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。

m = 500 kgh = 10 mt = 8 sg = 9.81 m/s²
P = kW
3.ふつう
45°L = 0.8 m0.5 kg

質量 0.5 kg の小球が長さ 0.8 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 45° をなすまで横に引き、静かに放す。小球が最下点を通過するときの糸の張力 T を求めよ。

m = 0.5 kgL = 0.8 mθ = 45°g = 9.81 m/s²
T = N
4.ふつう
15°d = 12 mμ = 0.15

ブロックが水平と 15° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.15 である。斜面に沿って 12 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 15°μ = 0.15d = 12 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
h = 2 mL = 1.5 mμ = 0.1k = 500 N/m

質量 10 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2 m から静かに放す。下で長さ 1.5 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 = 500 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 10 kgh = 2 mL = 1.5 mμ = 0.1k = 500 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
h = 1.5 mL = 4.5 mμ = 0.15k = 1500 N/m

質量 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 1.5 m から静かに放す。下で長さ 4.5 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。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 2.5 kgh = 1.5 mL = 4.5 mμ = 0.15k = 1500 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm

解答

  1. 1. v = 1.685 m/s
  2. 2. P = 6.131 kW
  3. 3. T = 7.778 N
  4. 4. v = 5.179 m/s
  5. 5. x = 85.2 cm
  6. 6. x = 16.42 cm

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。