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 = 35 m

質量 2.5 kg のボールを高さ 35 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 = 35 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
200 kgh = 17 mt = 30 s

巻上げ機が質量 200 kg の荷物を一定の速さで 30 s かけて 17 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。

m = 200 kgh = 17 mt = 30 sg = 9.81 m/s²
P = kW
3.ふつう
25°d = 9 mμ = 0.3

ブロックが水平と 25° 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 9 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 25°μ = 0.3d = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
25°d = 19 mμ = 0.3

ブロックが水平と 25° 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 19 m すべった後の速さ v を求めよ。

θ = 25°μ = 0.3d = 19 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
2 kg4 kgμ = 0.25d = 1 m

質量 2 kg のブロックがあらい水平な机の上にある(μ = 0.25)。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 4 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 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

m1 = 2 kgm2 = 4 kgμ = 0.25d = 1 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
F = 125 N20°μ = 0.310 kg

質量 10 kg のブロックが 20° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 125 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.3 である。ブロックが斜面を 9 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 10 kgF = 125 Nθ = 20°μ = 0.3d = 9 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 858.4 J
  2. 2. P = 1.112 kW
  3. 3. v = 5.159 m/s
  4. 4. v = 7.496 m/s
  5. 5. v = 3.383 m/s
  6. 6. v = 10.72 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。