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 20 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。

巻上げ機が質量 80 kg の荷物を一定の速さで 45 s かけて 6 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を W で求めよ。

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 0.2 である。斜面に沿って 10 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 1200 kg の自動車が 3° 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 300 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 8 kg のブロックがあらい水平な机の上にある（μ = 0.3）。軽い糸がそこから机の端のなめらかな滑車を通って、つり下げられた質量 4 kg のブロックにつながっている。系を静かに放す。つり下げられたブロックが 3 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

質量 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3.5 m から静かに放す。下で長さ 1.5 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 = 2000 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。