解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 0.5 kg のボールを高さ 13 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 1 kg のボールを高さ 38 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。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 1500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.1 kg のボールをその上に置き、ばねを 4 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。

ブロックが水平と 40° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.35 である。斜面に沿って 18 m すべった後の速さ v を求めよ。

質量 2 kg の台車が、半径 3 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 9.6 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。

質量 5 kg のブロックがあらい水平な机の上にある（μ = 0.15）。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 4 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 1.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。