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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
2 kgv = 5 m/sk = 2000 N/m

質量 2 kg のブロックがなめらかな水平面上を 5 m/s ですべり、ばね定数 2000 N/m のばねに当たる。ばねの最大縮み x を cm で求めよ。

m = 2 kgv = 5 m/sk = 2000 N/m
x = cm
2.やさしい
m = 2 kggh = 34 m

質量 2 kg のボールを高さ 34 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 = 2 kgh = 34 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
20°d = 5 mμ = 0.1

質量 10 kg のブロックが水平と 20° 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 = 10 kgθ = 20°μ = 0.1d = 5 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
45°L = 1 m5 kg

質量 5 kg の小球が長さ 1 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 45° 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。

m = 5 kgL = 1 mθ = 45°g = 9.81 m/s²
T = N
5.むずかしい
h = 4 mL = 1 mμ = 0.25k = 1500 N/m

質量 4 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 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 = 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。

m = 4 kgh = 4 mL = 1 mμ = 0.25k = 1500 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
k = 3000 N/m25°μ = 0.12 kg

25° 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 15 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.1 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 = 15 cmθ = 25°μ = 0.1g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. x = 15.81 cm
  2. 2. v = 25.83 m/s
  3. 3. Wf = 46.09 J
  4. 4. T = 77.78 N
  5. 5. v = 8.578 m/s
  6. 6. d = 3.352 m

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