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。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
25°L = 3 m

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 25° をなすまで横に引き、静かに放す。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

L = 3 mθ = 25°g = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
F = 170 N15°d = 15 m

木箱が、水平と 15° をなすロープで水平な床の上を 15 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。

F = 170 Nd = 15 mθ = 15°
W = J
3.ふつう
15°d = 10 mμ = 0.1

質量 2 kg のブロックが水平と 15° をなす斜面を 10 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 Wf を求めよ。

m = 2 kgθ = 15°μ = 0.1d = 10 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
90°L = 0.8 m10 kg

質量 10 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 90° 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。

m = 10 kgL = 0.8 mθ = 90°g = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
F = 105 N35°μ = 0.110 kg

質量 10 kg のブロックが 35° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 105 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.1 である。ブロックが斜面を 6 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 10 kgF = 105 Nθ = 35°μ = 0.1d = 6 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
2 kg1 kgμ = 0.2d = 1.5 m

質量 2 kg のブロックがあらい水平な机の上にある(μ = 0.2)。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 1 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。

m1 = 2 kgm2 = 1 kgμ = 0.2d = 1.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v = 2.348 m/s
  2. 2. W = 2463 J
  3. 3. Wf = 18.95 J
  4. 4. T = 294.3 N
  5. 5. v = 6.988 m/s
  6. 6. v = 2.426 m/s

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。