解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 2 kg のブロックがなめらかな水平面上を 1 m/s ですべり、ばね定数 2000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

質量 2 kg のブロックがなめらかな水平面上を 2 m/s ですべり、ばね定数 1000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

ブロックが水平と 35° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.35 である。斜面に沿って 5 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 1000 kg の自動車が 3° の坂を一定の 54 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 450 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。

15° の斜面の下端にあるばね定数 1000 N/m のばねを、質量 1 kg のブロックに押し当てて 10 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.1 である。ブロックは放した点から斜面をどれだけの距離 d 上がって止まるか。（ばねが押す短い距離は無視し、摩擦と重力は全距離 d にわたって作用するとする。）

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 3 m の粗い水平区間（μ = 0.2）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 800 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。