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 N40°d = 14 m

木箱が、水平と 40° をなすロープで水平な床の上を 14 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 = 14 mθ = 40°
W = J
2.やさしい
m = 2 kggh = 3 m

質量 2 kg のボールを高さ 3 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速さ v を求めよ。

m = 2 kgh = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
30°d = 18 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 18 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°μ = 0.4d = 18 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
30°d = 13 mμ = 0.3

質量 2 kg のブロックが水平と 30° をなす斜面を 13 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.3 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 2 kgθ = 30°μ = 0.3d = 13 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
h = 2 mL = 1 mμ = 0.3k = 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 2 m から静かに放す。下で長さ 1 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 = 5000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 4 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0.3k = 5000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
k = 500 N/m25°μ = 0.32 kg

25° の斜面の下端にあるばね定数 500 N/m のばねを、質量 2 kg のブロックに押し当てて 20 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 = 2 kgk = 500 N/mx = 20 cmθ = 25°μ = 0.3g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. W = 965.2 J
  2. 2. v = 7.672 m/s
  3. 3. v = 7.365 m/s
  4. 4. Wf = 66.27 J
  5. 5. x = 16.33 cm
  6. 6. d = 0.7339 m

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