解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 4 kg のボールを高さ 42 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。

木箱が、水平と 20° をなすロープで水平な床の上を 2 m 引かれる。ロープの張力は 40 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

水平な道路を 100 km/h で走る自動車が急ブレーキをかけ、車輪がロックしたまますべって停止する。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.4 である。停止距離 d を求めよ。

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 0.1 kg のボールをその上に置き、ばねを 6 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。

質量 10 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4.5 m から静かに放す。下で長さ 1 m の粗い水平区間（μ = 0.25）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 2000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

質量 4 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4.5 m から静かに放す。下で長さ 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。