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
F = 50 N60°d = 19 m

木箱が、水平と 60° をなすロープで水平な床の上を 19 m 引かれる。ロープの張力は 50 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

F = 50 Nd = 19 mθ = 60°
W = J
2.やさしい
90°L = 1.2 m

小球が長さ 1.2 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。空気抵抗を無視して、最下点での速さ v を求めよ。

L = 1.2 mθ = 90°g = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
30°L = 2 m0.5 kg

質量 0.5 kg の小球が長さ 2 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 30° 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 = 0.5 kgL = 2 mθ = 30°g = 9.81 m/s²
T = N
4.ふつう
30°d = 17 mμ = 0.1

ブロックが水平と 30° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.1 である。斜面に沿って 17 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 30°μ = 0.1d = 17 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
h = 3 mL = 1.5 mμ = 0.2k = 2000 N/m

質量 1 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3 m から静かに放す。下で長さ 1.5 m の粗い水平区間(μ = 0.2)を通り、その後なめらかな面でばね(k = 2000 N/m)に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

m = 1 kgh = 3 mL = 1.5 mμ = 0.2k = 2000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
h = 14 mR = 4 mN = ?

質量 2 kg の台車が、半径 4 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 14 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。

m = 2 kgh = 14 mR = 4 mg = 9.81 m/s²
N = N

解答

  1. 1. W = 475 J
  2. 2. v = 4.852 m/s
  3. 3. T = 6.219 N
  4. 4. v = 11.74 m/s
  5. 5. x = 16.27 cm
  6. 6. N = 39.24 N

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