解答つき仕事とエネルギーワークシート

巻上げ機が質量 400 kg の荷物を一定の速さで 45 s かけて 5 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を W で求めよ。

質量 0.5 kg のブロックがなめらかな水平面上を 3 m/s ですべり、ばね定数 400 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

ブロックが水平と 45° 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 20 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 10 kg の小球が長さ 3 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 60° 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 2 kg のブロックがあらい水平な机の上にある（μ = 0.1）。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 2 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 0.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

30° の斜面の下端にあるばね定数 2000 N/m のばねを、質量 1 kg のブロックに押し当てて 5 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.3 である。ブロックは放した点から斜面をどれだけの距離 d 上がって止まるか。（ばねが押す短い距離は無視し、摩擦と重力は全距離 d にわたって作用するとする。）