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 = 1 kggh = 36 m

質量 1 kg のボールを高さ 36 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 = 1 kgh = 36 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
m = 4 kggh = 9 m

質量 4 kg のボールを高さ 9 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 = 4 kgh = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
45°d = 13 mμ = 0.35

質量 5 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 13 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 = 45°μ = 0.35d = 13 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
45°d = 5 mμ = 0.1

質量 1 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 5 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 = 1 kgθ = 45°μ = 0.1d = 5 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
k = 5000 N/m25°μ = 0.22 kg

25° の斜面の下端にあるばね定数 5000 N/m のばねを、質量 2 kg のブロックに押し当てて 10 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.2 である。ブロックは放した点から斜面をどれだけの距離 d 上がって止まるか。(ばねが押す短い距離は無視し、摩擦と重力は全距離 d にわたって作用するとする。)

m = 2 kgk = 5000 N/mx = 10 cmθ = 25°μ = 0.2g = 9.81 m/s²
d = m
6.むずかしい
k = 3000 N/m30°μ = 0.252 kg

30° の斜面の下端にあるばね定数 3000 N/m のばねを、質量 2 kg のブロックに押し当てて 20 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.25 である。ブロックは放した点から斜面をどれだけの距離 d 上がって止まるか。(ばねが押す短い距離は無視し、摩擦と重力は全距離 d にわたって作用するとする。)

m = 2 kgk = 3000 N/mx = 20 cmθ = 30°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. Ek = 353.2 J
  2. 2. v = 13.29 m/s
  3. 3. Wf = 157.8 J
  4. 4. Wf = 3.468 J
  5. 5. d = 2.11 m
  6. 6. d = 4.268 m

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。