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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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1.やさしい
F = 90 N45°d = 5 m

木箱が、水平と 45° をなすロープで水平な床の上を 5 m 引かれる。ロープの張力は 90 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

F = 90 Nd = 5 mθ = 45°
W = J
2.やさしい
m = 1 kggh = 23 m

質量 1 kg のボールを高さ 23 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 = 23 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
3.ふつう
54 km/h3°1000 kg

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。

m = 1000 kgθ = 3°Fr = 450 Nv = 54 km/hg = 9.81 m/s²
P = kW
4.ふつう
0.5 kgk = 1500 N/mh = ?

おもちゃの発射装置に、ばね定数 1500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.5 kg のボールをその上に置き、ばねを 4 cm 縮めてから放す。空気抵抗とばねの質量を無視して、ばねを縮めたときの位置から測ったボールの上昇高さ h を求めよ。

m = 0.5 kgk = 1500 N/mx = 4 cmg = 9.81 m/s²
h = m
5.むずかしい
h = 1.5 mL = 2 mμ = 0.3k = 500 N/m

質量 4 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 2 m の粗い水平区間（μ = 0.3）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 = 4 kgh = 1.5 mL = 2 mμ = 0.3k = 500 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
k = 1000 N/m15°μ = 0.30.5 kg

15° の斜面の下端にあるばね定数 1000 N/m のばねを、質量 0.5 kg のブロックに押し当てて 5 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.3 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。）

m = 0.5 kgk = 1000 N/mx = 5 cmθ = 15°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. W = 318.2 J
  2. 2. Ek = 225.6 J
  3. 3. P = 14.45 kW
  4. 4. h = 0.2446 m
  5. 5. x = 37.59 cm
  6. 6. d = 0.4645 m

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。