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
400 kgh = 5 mt = 5 s

巻上げ機が質量 400 kg の荷物を一定の速さで 5 s かけて 5 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。

m = 400 kgh = 5 mt = 5 sg = 9.81 m/s²
P = kW
2.やさしい
250 kgh = 7 mt = 10 s

巻上げ機が質量 250 kg の荷物を一定の速さで 10 s かけて 7 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。

m = 250 kgh = 7 mt = 10 sg = 9.81 m/s²
P = kW
3.ふつう
45°d = 4 mμ = 0.3

質量 10 kg のブロックが水平と 45° をなす斜面を 4 m すべり下りる。動摩擦係数は 0.3 である。摩擦に逆らってした仕事 Wf を求めよ。

m = 10 kgθ = 45°μ = 0.3d = 4 mg = 9.81 m/s²
Wf = J
4.ふつう
80 km/h

水平な道路を 80 km/h で走る自動車が急ブレーキをかけ、車輪がロックしたまますべって停止する。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.8 である。停止距離 d を求めよ。

v = 80 km/hμ = 0.8g = 9.81 m/s²
d = m
5.むずかしい
h = 3.5 mL = 3.5 mμ = 0.3k = 5000 N/m

質量 0.5 kg のブロックを、なめらかなスロープ上の高さ 3.5 m から静かに放す。下で長さ 3.5 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 = 5000 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 = 0.5 kgh = 3.5 mL = 3.5 mμ = 0.3k = 5000 N/mg = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
F = 25 N25°μ = 0.22 kg

質量 2 kg のブロックが 25° の斜面の下端で静止しており、斜面に平行な一定の力 25 N で斜面を引き上げられる。動摩擦係数は 0.2 である。ブロックが斜面を 3 m 上がった後の速さ v を求めよ。

m = 2 kgF = 25 Nθ = 25°μ = 0.2d = 3 mg = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. P = 3.924 kW
  2. 2. P = 1.717 kW
  3. 3. Wf = 83.24 J
  4. 4. d = 31.46 m
  5. 5. v = 6.933 m/s
  6. 6. v = 6.281 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。