解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 1 kg のブロックがなめらかな水平面上を 6 m/s ですべり、ばね定数 1000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

質量 5 kg のボールを高さ 28 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。

質量 0.2 kg の小球が長さ 0.8 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 50° 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。

質量 0.5 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 5 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 W_f 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 m から静かに放す。下で長さ 4.5 m の粗い水平区間（μ = 0.1）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 1000 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。

質量 10 kg の台車が、半径 2.5 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 8 m から静かに放される。 ループの最高点で軌道が台車に及ぼす垂直抗力 N を求めよ。