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 kggh = 16 m

質量 2 kg のボールを高さ 16 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 = 16 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
F = 60 N45°d = 7 m

木箱が、水平と 45° をなすロープで水平な床の上を 7 m 引かれる。ロープの張力は 60 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

F = 60 Nd = 7 mθ = 45°
W = J
3.ふつう
40°d = 15 mμ = 0.3

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 0.3 である。斜面に沿って 15 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 40°μ = 0.3d = 15 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
70 km/h

水平な道路を 70 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 0.6 である。停止距離 d を求めよ。

v = 70 km/hμ = 0.6g = 9.81 m/s²
d = m
5.むずかしい
F = 85 N30°μ = 0.2510 kg

質量 10 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 85 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 5 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 10 kgF = 85 Nθ = 30°μ = 0.25d = 5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
h = 2 mL = 3 mμ = 0.15k = 1500 N/m

質量 4 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2 m から静かに放す。下で長さ 3 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 = 1500 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 4 kgh = 2 mL = 3 mμ = 0.15k = 1500 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm

解答

  1. 1. v = 17.72 m/s
  2. 2. W = 297 J
  3. 3. v = 11.02 m/s
  4. 4. d = 32.12 m
  5. 5. v = 3.835 m/s
  6. 6. x = 28.48 cm

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。