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
m = 2.5 kggh = 22 m

質量 2.5 kg のボールを高さ 22 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 = 22 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
m = 2 kggh = 43 m

質量 2 kg のボールを高さ 43 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。

m = 2 kgh = 43 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
90 km/h

水平な道路を 90 km/h で走る自動車が急ブレーキをかけ、車輪がロックしたまますべって停止する。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.5 である。停止距離 d を求めよ。

v = 90 km/hμ = 0.5g = 9.81 m/s²
d = m
4.ふつう
40°d = 9 mμ = 0.35

質量 5 kg のブロックが水平と 40° をなす斜面を 9 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.35 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 5 kgθ = 40°μ = 0.35d = 9 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
8 kg5 kgμ = 0.15d = 0.5 m

質量 8 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 5 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。

m1 = 8 kgm2 = 5 kgμ = 0.15d = 0.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
F = 170 N30°μ = 0.2515 kg

質量 15 kg のブロックが 30° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 170 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.25 である。ブロックが斜面を 2 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 15 kgF = 170 Nθ = 30°μ = 0.25d = 2 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 539.6 J
  2. 2. v = 29.05 m/s
  3. 3. d = 63.71 m
  4. 4. Wf = 118.4 J
  5. 5. v = 1.693 m/s
  6. 6. v = 4.149 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。