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
m = 1 kggh = 33 m

質量 1 kg のボールを高さ 33 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 = 1 kgh = 33 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
m = 0.5 kggh = 4 m

質量 0.5 kg のボールを高さ 4 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。

m = 0.5 kgh = 4 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
15°d = 9 mμ = 0.1

ブロックが水平と 15° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.1 である。斜面に沿って 9 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 15°μ = 0.1d = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
20°d = 14 mμ = 0.25

質量 5 kg のブロックが水平と 20° をなす斜面を 14 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.25 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 5 kgθ = 20°μ = 0.25d = 14 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
h = 4.5 mL = 4.5 mμ = 0.3k = 500 N/m

質量 10 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 4.5 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 = 10 kgh = 4.5 mL = 4.5 mμ = 0.3k = 500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
h = 3.5 mL = 3.5 mμ = 0.3k = 1500 N/m

質量 10 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 = 0.3)を通り、その後なめらかな面でばね(k = 1500 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 = 10 kgh = 3.5 mL = 3.5 mμ = 0.3k = 1500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 323.7 J
  2. 2. v = 8.859 m/s
  3. 3. v = 5.352 m/s
  4. 4. Wf = 161.3 J
  5. 5. v = 7.861 m/s
  6. 6. v = 6.933 m/s

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。