解答つき仕事とエネルギーワークシート

質量 1 kg のボールを高さ 50 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。

木箱が、水平と 45° をなすロープで水平な床の上を 11 m 引かれる。ロープの張力は 130 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 2000 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.25 kg のボールをその上に置き、ばねを 10 cm 縮めてから放す。空気抵抗とばねの質量を無視して、ばねを縮めたときの位置から測ったボールの上昇高さ h を求めよ。

質量 5 kg の小球が長さ 0.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 50° 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。

質量 10 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2.5 m から静かに放す。下で長さ 2 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。 ブロックがばねに達したときの速さ v を求めよ。

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 1 m から静かに放す。下で長さ 3.5 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。 ブロックがばねに達したときの速さ v を求めよ。