解答つき仕事とエネルギーワークシート

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 90° 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 1 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。

質量 800 kg の自動車が 6° 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 800 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。

質量 0.5 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 16 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 W_f を求めよ。

質量 2 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 4.5 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 = 1000 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。

質量 0.5 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 1 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 = 1500 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。