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。

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
F = 170 N45°d = 11 m

木箱が、水平と 45° をなすロープで水平な床の上を 11 m 引かれる。ロープの張力は 170 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

F = 170 Nd = 11 mθ = 45°
W = J
2.やさしい
m = 4 kggh = 34 m

質量 4 kg のボールを高さ 34 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 Ek を求めよ。

m = 4 kgh = 34 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
3.ふつう
45°d = 9 mμ = 0.1

質量 5 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 9 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.1 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 5 kgθ = 45°μ = 0.1d = 9 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
35°d = 8 mμ = 0.15

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 0.15 である。斜面に沿って 8 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 35°μ = 0.15d = 8 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
F = 70 N15°μ = 0.38 kg

質量 8 kg のブロックが 15° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 70 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.3 である。ブロックが斜面を 3 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 8 kgF = 70 Nθ = 15°μ = 0.3d = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
h = 2 mL = 1 mμ = 0.25k = 5000 N/m

質量 1 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 = 0.25)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 = 1 kgh = 2 mL = 1 mμ = 0.25k = 5000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm

解答

  1. 1. W = 1322 J
  2. 2. Ek = 1334 J
  3. 3. Wf = 31.22 J
  4. 4. v = 8.411 m/s
  5. 5. v = 4.496 m/s
  6. 6. x = 8.287 cm

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。