解答つき仕事とエネルギーワークシート

小球が長さ 2.5 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 40° 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。

木箱が、水平と 15° をなすロープで水平な床の上を 14 m 引かれる。ロープの張力は 150 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

水平な道路を 110 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。

質量 4 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 0.4 である。摩擦に逆らってした仕事 W_f を求めよ。

質量 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3.5 m から静かに放す。下で長さ 1 m の粗い水平区間（μ = 0.25）を通り、その後なめらかな面でばね（k = 4000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。

質量 5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 4 m から静かに放す。下で長さ 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 = 1000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。