解答つき仕事とエネルギーワークシート

木箱が、水平と 45° をなすロープで水平な床の上を 9 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。

質量 2 kg のボールを高さ 9 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。

質量 2.5 kg のブロックが水平と 25° をなす斜面を 2 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。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 200 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.25 kg のボールをその上に置き、ばねを 10 cm 縮めてから放す。空気抵抗とばねの質量を無視して、ばねを縮めたときの位置から測ったボールの上昇高さ h を求めよ。

質量 4 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4 m から静かに放す。下で長さ 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 = 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。

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 = 0.15）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。