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

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
100 kgh = 29 mt = 5 s

巻上げ機が質量 100 kg の荷物を一定の速さで 5 s かけて 29 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。

m = 100 kgh = 29 mt = 5 sg = 9.81 m/s²
P = kW
2.やさしい
90°L = 2.5 m

小球が長さ 2.5 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。

L = 2.5 mθ = 90°g = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
35°d = 3 mμ = 0.25

ブロックが水平と 35° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.25 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 = 35°μ = 0.25d = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
60°L = 0.5 m2 kg

質量 2 kg の小球が長さ 0.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 60° をなすまで横に引き、静かに放す。小球が最下点を通過するときの糸の張力 T を求めよ。

m = 2 kgL = 0.5 mθ = 60°g = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
h = 4.5 mL = 3 mμ = 0.3k = 500 N/m

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4.5 m から静かに放す。下で長さ 3 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 = 500 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 = 0.5 kgh = 4.5 mL = 3 mμ = 0.3k = 500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
k = 5000 N/m40°μ = 0.250.5 kg

40° の斜面の下端にあるばね定数 5000 N/m のばねを、質量 0.5 kg のブロックに押し当てて 8 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.25 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 = 0.5 kgk = 5000 N/mx = 8 cmθ = 40°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. P = 5.69 kW
  2. 2. v = 7.004 m/s
  3. 3. v = 4.659 m/s
  4. 4. T = 39.24 N
  5. 5. v = 8.404 m/s
  6. 6. d = 3.91 m

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。