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 22 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。

小球が長さ 1 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 25° 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 1500 kg の自動車が 3° の坂を一定の 90 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 400 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。

ブロックが水平と 40° 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 8 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 3 kg のブロックがあらい水平な机の上にある（μ = 0.15）。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 2.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

質量 1 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 3.5 m の粗い水平区間（μ = 0.25）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。