解答つき仕事とエネルギーワークシート

巻上げ機が質量 250 kg の荷物を一定の速さで 20 s かけて 12 m の高さまで持ち上げる。荷物に供給する平均動力 P を kW で求めよ。

質量 2 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速さ v を求めよ。

質量 800 kg の自動車が 5° の坂を一定の 36 km/h で上る。空気抵抗と転がり抵抗の合計は 200 N である。車輪が出さなければならない動力 P を kW で求めよ。

おもちゃの発射装置に、ばね定数 400 N/m の鉛直なばねがある。質量 0.15 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。

質量 2 kg のブロックがあらい水平な机の上にある（μ = 0.15）。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 6 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 2.5 m 下がった後のブロックの速さ v を求めよ。

質量 2 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 1.5 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 = 5000 N/m）に当たる。 ばねの最大縮み x を求めよ。