解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 2 kg のボールを高さ 36 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。

小球が長さ 2 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 70° 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。

質量 2000 kg の自動車が 8° の坂を一定の 90 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 700 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。

ブロックが水平と 40° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.2 である。斜面に沿って 11 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 1 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 1 m から静かに放す。下で長さ 1.5 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 = 5000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2.5 m から静かに放す。下で長さ 4 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。