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 = 5 kggh = 35 m

質量 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 = 5 kgh = 35 mg = 9.81 m/s²
Ek = J
2.やさしい
m = 5 kggh = 5 m

質量 5 kg のボールを高さ 5 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 = 5 kgh = 5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
0.1 kgk = 500 N/mh = ?

おもちゃの発射装置に、ばね定数 500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.1 kg のボールをその上に置き、ばねを 8 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。

m = 0.1 kgk = 500 N/mx = 8 cmg = 9.81 m/s²
h = m
4.ふつう
0.1 kgk = 500 N/mh = ?

おもちゃの発射装置に、ばね定数 500 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.1 kg のボールをその上に置き、ばねを 4 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。

m = 0.1 kgk = 500 N/mx = 4 cmg = 9.81 m/s²
h = m
5.むずかしい
F = 20 N20°μ = 0.12 kg

質量 2 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 20 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.1 である。ブロックが斜面を 8 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 2 kgF = 20 Nθ = 20°μ = 0.1d = 8 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
5 kg5 kgμ = 0.1d = 1.5 m

質量 5 kg のブロックがあらい水平な机の上にある(μ = 0.1)。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 5 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 1.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

m1 = 5 kgm2 = 5 kgμ = 0.1d = 1.5 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. Ek = 1717 J
  2. 2. v = 9.905 m/s
  3. 3. h = 1.631 m
  4. 4. h = 0.4077 m
  5. 5. v = 9.569 m/s
  6. 6. v = 3.639 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。