「仕事と力学的エネルギーの計算｜物理基礎」計算問題プリント【自動採点・無限生成・印刷可】

仕事と力学的エネルギーの計算のポイント

一定の力Fで、その力と同じ向きに距離sだけ動かすと、仕事はW＝Fsです。移動と逆向きの力の仕事は負、移動方向に垂直な力の仕事は0です。運動エネルギーK＝mv²2、位置エネルギーU＝mghを使います。高さhの基準面を決め、重力だけが仕事をするときに力学的エネルギーが保存されることを確認します。落下後の速さだけは小数第2位への四捨五入を指定します。

例題

g＝9.8 m/s²で高さ5 mから静かに落下すると、空気抵抗を無視してv²＝2×9.8×5＝98。v＝√98より小数第2位では9.90 m/sです。

単位は解答欄の右に表示します。途中で丸めず、丸め・有効数字は各問題の指定に従います。指定がなければ数値の一致を採点します。図表問題と難易度切り替えはありません。

あわせて確認：落下運動・仕事と力学的エネルギー

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プリントNo. 721586（このNo.のURLを開くと同じ問題を再現できます。※出題内容の改良により、同じNo.でも問題が変わることがあります）

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新しい問題

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次の問いに答えなさい。単位は解答欄の右に示しています。数値のみを入力し、負の値には−を付けます。小数のほか、2.5e-4や2.5×10^-4の形でも入力できます。途中では丸めず、丸め・有効数字の指定がある問題はその指示に従ってください。指定のない問題では数値の一致を採点し、有効数字の桁数は採点しません。

(1)一定の力 8 N で物体を力と同じ向きに 3 m 動かす。この力の仕事は何Jか。

答え：24 J

(2)質量 1 kg、速さ 2 m/s の物体の運動エネルギーは何Jか。

答え：2 J

(3)静止した物体が高さ 14 m だけ落下した。落下後の速さは何m/sか。g＝9.8 m/s²、空気抵抗を無視する。小数第2位に丸めて答える。途中では丸めず、最後に絶対値で四捨五入する（例：−1.25を小数第1位にすると−1.3）。

m/s

答え：16.57 m/s

(4)一定の力 18 N で物体を力と同じ向きに 2 m 動かす。この力の仕事は何Jか。

答え：36 J

(5)一定の力 19 N で物体を力と同じ向きに 13 m 動かす。この力の仕事は何Jか。

答え：247 J

(6)静止した物体が高さ 2 m だけ落下した。落下後の速さは何m/sか。g＝9.8 m/s²、空気抵抗を無視する。小数第2位に丸めて答える。途中では丸めず、最後に絶対値で四捨五入する（例：−1.25を小数第1位にすると−1.3）。

m/s

答え：6.26 m/s

(7)静止した物体が高さ 29 m だけ落下した。落下後の速さは何m/sか。g＝9.8 m/s²、空気抵抗を無視する。小数第2位に丸めて答える。途中では丸めず、最後に絶対値で四捨五入する（例：−1.25を小数第1位にすると−1.3）。

m/s

答え：23.84 m/s

(8)質量 2 kg の物体の重力による位置エネルギーが、基準面より 620 J 大きい。基準面からの高さは何mか。g＝10 m/s²とする。

答え：31 m

(9)質量 1 kg、速さ 6 m/s の物体の運動エネルギーは何Jか。

答え：18 J

(10)質量 6 kg の物体の重力による位置エネルギーが、基準面より 1320 J 大きい。基準面からの高さは何mか。g＝10 m/s²とする。

答え：22 m

仕事と力学的エネルギーの計算｜物理基礎

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