ぶつり

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• 質量5.0kgの物体が自由落下している。この物体が2.0mだけ落下する間に、重力 がした仕事はいくらか。ただし、重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。

  98J
• 水平面上に置いた物体に、水平方向から60°だけ上向きに大きさ5.0Nの一定の力 Fを加え続けて、水平方向に3.0mだけ動かした。この間に、加えた力Fがした仕事はい くらか。

  7.5J
• あらい水平面上を物体が運動している。物体にはたらく動摩擦力の大きさが4.5N のとき、物体が2.0mだけ動く間に動摩擦力がした仕事はいくらか。

  -9.0J
• あらい水平面上で、質量0.50kgの物体に水平方向に大きさ3.0Nの一定の力を加 え続けて5.0mだけ動かした。物体にはたらく合力がした仕事はいくらか。ただし、物 体と水平面との間の動摩擦係数を0.40とし、重力加速度の大きさを9.8m/s 2とする。

  5.2J
• 傾きの角30°のなめらかな斜面に沿って荷物をゆっくりと引き上げる場合、斜面 を使わずに荷物を直接同じ高さまでゆっくりと引き上げる場合と比べて、荷物を引く 力の大きさと引く距離はそれぞれ何倍になるか。

  引く力:0.5倍、引く距離:2倍
• リフトを使って、質量500kgの荷物を4.0mだけ高いところへ20s間で持ち上げた。 このリフトの仕事率はいくらか。ただし、重力加速度の大きさを9.8m/s 2とする。

  9.8×10 2 W
• あらい水平面上で、物体を水平方向に大きさ10Nの一定の力で引き続けたところ、 物体は2.0m/sの一定の速さで動き続けた。このとき、引く力の仕事率はいくらか。ま た、この仕事率で40s間だけ仕事をしたとき、引く力がした仕事の総量はいくらか。

  仕事率:20.0W、仕事の総量:8.0×10 2 J
• 質量60kgの人が速さ10m/sで走っているとき、この人がもつ運動エネルギーはい くらか。

  運動エネルギー:3.0×10 3 J
• なめらかな水平面上を速さ3.0m/sで動いていた質量2.0kgの台車に力を加え続け たところ、速さは4.0m/sになった。この力がした仕事はいくらか。

  仕事:7.0 J
• 質量2.0kgの物体をあらい水平面上に置き、大きさ3.0m/sの初速度を与えてす べらせると、1.5mだけ進んで静止した。物体にはたらく摩擦力の大きさはいくらか。

  摩擦力の大きさ:6.0 N
• 質量2.0kgの物体を、地上3.0mの高さから地上5.0mの高さまで上昇させた。この 間での、重力による位置エネルギーの変化はいくらか。また、重力が物体にした仕事 はいくらか。ただし、重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。

  位置エネルギーの変化:39.2 J、 重力がした仕事:-39.2J
• なめらかな水平面上で、ばね定数4.0N/mのばねの一端を固定し、他端に台車を 取りつけ、ばねを自然の長さから0.40mだけ押し縮めて静かにはなした。台車が動いて、 ばねが自然の長さから0.20mだけ伸びた状態になるまでの間に、ばねの弾性力が台車に した仕事はいくらか。

  0.24J
• 地面より高さ2.5mのところから小球を自由落下させた。力学的エネルギー保存 の法則を用いて、小球が地面に衝突する直前の速さを求めよ。ただし、重力加速度の 大きさを9.8m/s2とする。

  7.0 m/s
• 最下点より高さ40mのところを出発したジェットコースターが、最下点を通過す るときの速さはいくらか。ただし、ジェットコースターにはたらく摩擦や空気抵抗は 無視できるものとし、重力加速度の大きさを9.8m/s2とする。

  28.0 m/s
• なめらかな水平面上で、ばね定数12N/mのばねの一端を固定し、他端に質量 1.0kgのおもりを取りつける。このばねが自然の長さより0.20mだけ伸びるまでおもり を引っ張り、静かにはなした。ばねの自然の長さより0.10mだけ縮んだときのおもりの 速さはいくらか。

  0.6 m/s

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