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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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1.やさしい
m = 2.5 kggh = 11 m

質量 2.5 kg のボールを高さ 11 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 = 2.5 kgh = 11 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
F = 190 N30°d = 6 m

木箱が、水平と 30° をなすロープで水平な床の上を 6 m 引かれる。ロープの張力は 190 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

F = 190 Nd = 6 mθ = 30°
W = J
3.ふつう
30°d = 19 mμ = 0.15

ブロックが水平と 30° 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 19 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°μ = 0.15d = 19 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
45°d = 5 mμ = 0.2

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 0.2 である。斜面に沿って 5 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 45°μ = 0.2d = 5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
h = 1.5 mL = 2.5 mμ = 0.25k = 2500 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 1.5 m から静かに放す。下で長さ 2.5 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 = 2500 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 = 1.5 mL = 2.5 mμ = 0.25k = 2500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
k = 2000 N/m40°μ = 0.23 kg

40° の斜面の下端にあるばね定数 2000 N/m のばねを、質量 3 kg のブロックに押し当てて 12 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.2 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。）

m = 3 kgk = 2000 N/mx = 12 cmθ = 40°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. Ek = 269.8 J
  2. 2. W = 987.3 J
  3. 3. v = 11.75 m/s
  4. 4. v = 7.449 m/s
  5. 5. v = 4.143 m/s
  6. 6. d = 0.6147 m

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。