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
2.5 kgv = 5 m/sk = 500 N/m

質量 2.5 kg のブロックがなめらかな水平面上を 5 m/s ですべり、ばね定数 500 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

m = 2.5 kgv = 5 m/sk = 500 N/m
x = cm
2.やさしい
m = 1 kggh = 12 m

質量 1 kg のボールを高さ 12 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 = 12 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
3.ふつう
35°d = 13 mμ = 0.25

質量 2 kg のブロックが水平と 35° をなす斜面を 13 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.25 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 2 kgθ = 35°μ = 0.25d = 13 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
30°d = 3 mμ = 0.4

ブロックが水平と 30° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.4 である。斜面に沿って 3 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°μ = 0.4d = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
h = 5 mL = 5 mμ = 0.25k = 2500 N/m

質量 5 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 5 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 = 2500 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 = 5 kgh = 5 mL = 5 mμ = 0.25k = 2500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
h = 4 mL = 2 mμ = 0.1k = 5000 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 4 m から静かに放す。下で長さ 2 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 = 5000 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 4 kgh = 4 mL = 2 mμ = 0.1k = 5000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm

解答

  1. 1. x = 35.36 cm
  2. 2. Ek = 117.7 J
  3. 3. Wf = 52.23 J
  4. 4. v = 3.007 m/s
  5. 5. v = 8.578 m/s
  6. 6. x = 24.42 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。