解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 4 kg のボールを高さ 30 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。

木箱が、水平と 35° 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 100 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

質量 1800 kg の自動車が 3° の坂を一定の 36 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 250 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 10 kg のブロックが水平と 35° をなす斜面を 18 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 W_f を求めよ。

質量 5 kg の台車が、半径 2 m の鉛直な円形ループにつながるなめらかな軌道上の高さ 9 m から静かに放される。 ループの最高点での台車の速さ v 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 2.5 m から静かに放す。下で長さ 4 m の粗い水平区間（μ = 0.3）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。