解答つき仕事とエネルギーワークシート

小球が長さ 3 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 40° をなすロープで水平な床の上を 6 m 引かれる。ロープの張力は 30 N である。ロープが木箱にした仕事 W を求めよ。

ブロックが水平と 35° をなす斜面を静止状態からすべり下りる。動摩擦係数は 0.2 である。斜面に沿って 3 m すべった後の速さ v を求めよ。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 1500 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 5 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 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 4 m の粗い水平区間（μ = 0.1）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 2.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3 m から静かに放す。下で長さ 1 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 = 4000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。