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
50°L = 2 m

小球が長さ 2 m の軽い糸につり下げられている。糸が鉛直と 50° 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。

L = 2 mθ = 50°g = 9.81 m/s²
v = m/s
2.やさしい
m = 10 kggh = 28 m

質量 10 kg のボールを高さ 28 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 = 10 kgh = 28 mg = 9.81 m/s²
v = m/s
3.ふつう
40°d = 8 mμ = 0.15

質量 10 kg のブロックが水平と 40° をなす斜面を 8 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.15 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 10 kgθ = 40°μ = 0.15d = 8 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
35°d = 16 mμ = 0.2

質量 2.5 kg のブロックが水平と 35° をなす斜面を 16 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.2 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 2.5 kgθ = 35°μ = 0.2d = 16 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
5.むずかしい
h = 2 mL = 3 mμ = 0.3k = 4000 N/m

質量 2 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 2 m から静かに放す。下で長さ 3 m の粗い水平区間（μ = 0.3）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。

m = 2 kgh = 2 mL = 3 mμ = 0.3k = 4000 N/mg = 9.81 m/s²
x = cm
6.むずかしい
k = 1000 N/m25°μ = 0.253 kg

25° の斜面の下端にあるばね定数 1000 N/m のばねを、質量 3 kg のブロックに押し当てて 20 cm 縮めてから放す。ブロックと斜面の間の動摩擦係数は 0.25 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 = 3 kgk = 1000 N/mx = 20 cmθ = 25°μ = 0.25g = 9.81 m/s²
d = m

解答

  1. 1. v = 3.744 m/s
  2. 2. v = 23.44 m/s
  3. 3. Wf = 90.18 J
  4. 4. Wf = 64.29 J
  5. 5. x = 10.39 cm
  6. 6. d = 1.047 m

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。