理科 第4章
運動とエネルギー
解説編
【未履修・先取り／完成／最低35問】仕事・運動・位置エネルギー（先取り寄り）。
図解で確認（メイン）
まず図を確認し、下の解説で各問の手順と根拠をたどってください。図が5枚あります。
移動0なら仕事0。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
高い位置→位置エネルギー。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
伝導・対流・放射。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
効率＝（有効／入力）×100%。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
何が何エネルギーに変わるか。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
答え合わせで確認：語呂・必暗・手順
正解／不正解のあと、知識不足なら下の対応表・必暗をその場で再生する。手順ミスなら戦い方を見直す。
覚え方この章の覚え方・語呂
語呂は「何と何が対応するか」が見えて初めて使える。下の矢印の左右を声に出してつなぐ。そのあと「なぜその性質／公式になるか」まで言える状態にする。
必暗実験定石
変えた条件・そろえた条件・測定値を先に書く。覚え方より手順が本命。手順を言えたら「なぜその集め方／検出か」を一言添える。
- 仕事力×距離。斜面は距離が長い／単位ジュール
- 電力W=V×I、電力量=W×時間／家電の表示
戦い方理科の戦い方
知識で得点を確保し、計算・考察に時間を残す。単位を先に固定する。わからない用語は、定義→例→対比の順で戻す。
- 手順知識問題で得点を確保し、計算・実験考察に時間を残す
- 手順実験問題は「何を変えたか／何をそろえたか／何を測ったか」を先に書く
- 手順単位・有効数字・グラフの軸を見直す。計算は式を残す
- 手順生物・地学の用語は定義を一文で言えるかだけ確認して次へ
- 手順毎日15分：学習中の単元の「受験で押さえる」を音読＋書き
- 手順毎日30〜50分：弱点単元の⑤⑥または⑦を1セット
- 手順近い用語・近い年代・近い数値の取り違え
- 手順問題文の一部だけ合っていて結論がずれる選択肢
図で確認
移動0なら仕事0。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
高い位置→位置エネルギー。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
伝導・対流・放射。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
効率＝（有効／入力）×100%。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
何が何エネルギーに変わるか。 図では、矢印の始点と終点、数値や記号の位置を順に対応させて読み、条件を変えても同じ規則で確かめます。
① 導入
この解説は、問題を解いたあと、または途中で止まったときに読んでください。 速さ・仕事・エネルギーの式は要点編に任せ、ここでは各問の代入と見分けを書きます。 特に断りがなければ g＝10 N/kg です。
② 基本概念
- 速さは道のり÷時間です。単位をそろえてから割ります。
- 仕事は W＝F×s です。力の向きに動いた距離だけをかけます。動かなければ 0 です。
- 運動エネルギーは Ek＝(1/2)mv²、位置エネルギーは Ep＝mgh です。
- 仕事率は P＝W÷t（単位は W＝J/s）です。力学的エネルギーは摩擦なしで保存されます。
③ 図の確認
距離−時間グラフでは、区間の道のりと時間を読み取ってから平均の速さを求めます。 km/h を m/s にするときは ÷3.6（または ×5/18）です。
④ 例題 解説
例1
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 3 です。
速さは道のり÷時間です。18 m を 6 s で進んだので割り算します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 3 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 3 を確定します。
答え：3
例2
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 60 です。
仕事は W＝F×s です。力の向きに移動した距離だけをかけます。
力 15 N、移動 4 m なので W＝15×4＝60 より、仕事は 60 J です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 60 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 60 を確定します。
答え：60
例3
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 50 です。
位置エネルギーは Ep＝mgh です。図より質量 1 kg、高さ 5 m、g＝10 とします。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 50 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 50 を確定します。
答え：50
例4
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 9 です。
運動エネルギーは Ek＝(1/2)mv² です。質量 2 kg、速さ 3 m/s を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 9 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 9 を確定します。
答え：9
⑤ 基本問題 解説
5
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は J です。
ワット（W）は仕事率の単位なので、取り違えないでください。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して J を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え J を確定します。
答え：J
6
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 40 です。
仕事は W＝F×s です。20 N で 2 m 持ち上げたので、力の向きに 2 m 動いています。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 40 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 40 を確定します。
答え：40
7
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 20 です。
仕事率は P＝W÷t（仕事÷時間）です。仕事 120 J、時間 6 s を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 20 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 20 を確定します。
答え：20
8
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 8 です。
運動エネルギーは Ek＝(1/2)mv² です。質量 1 kg、速さ 4 m/s を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 8 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 8 を確定します。
答え：8
9
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 4 です。
Ek＝(1/2)mv² なので、速さが 2 倍になると v² は 2²＝4 倍です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 4 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 4 を確定します。
答え：4
10
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 0 です。
仕事は W＝F×s です。力が大きくても移動距離 s が 0 なら積は 0 です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 0 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 0 を確定します。
答え：0
11
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 0 です。
仕事は、力の向きへの移動成分だけで計算します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 0 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 0 を確定します。
答え：0
12
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 9 です。
速さは道のり÷時間です。360 m を 40 s で進んだので割り算します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 9 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 9 を確定します。
答え：9
13
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 60 です。
位置エネルギーは Ep＝mgh（g＝10）です。質量 2 kg、高さ 3 m を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 60 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 60 を確定します。
答え：60
14
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 等しい です。
等速直線運動では速さが一定です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 等しい を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 等しい を確定します。
答え：等しい
15
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は W です。
ジュール（J）は仕事の単位なので、取り違えないでください。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して W を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え W を確定します。
答え：W
16
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 一部が熱や音などに変換されるから（消えたのではない） です。
摩擦があると、力学的エネルギーの一部が熱や音などに変わります。
エネルギーが消えたのではなく、形が変わっただけです。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 一部が熱や音などに変換されるから（消えたのではない） を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 一部が熱や音などに変換されるから（消えたのではない） を確定します。
答え：一部が熱や音などに変換されるから（消えたのではない）
⑥ 標準問題 解説
17
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 20 です。
平均の速さは、進んだ距離÷かかった時間です。図より 0〜2 秒で距離 40 cm です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 20 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 20 を確定します。
答え：20
18
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 60 です。
摩擦がなければ、高い所の位置エネルギーが地面直前ですべて運動エネルギーに変わります。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 60 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 60 を確定します。
答え：60
19
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 70 です。
効率＝有用出力÷入力×100 です。入力 1000 J、有用出力 700 J を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 70 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 70 を確定します。
答え：70
20
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 1 です。
電力量（kWh）＝電力（kW）×時間（h）です。500 W＝0.5 kW に直してからかけます。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 1 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 1 を確定します。
答え：1
21
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 約2倍 です。
仕事の原理より、力が半分になる代わりに力点の移動距離は約 2 倍になります。
摩擦を無視した理想的な場合の関係です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 約2倍 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 約2倍 を確定します。
答え：約2倍
22
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 600 です。
熱量は Q＝cmΔt です。比熱 c＝4、質量 m＝50 g、温度上昇 Δt＝3℃ を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 600 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 600 を確定します。
答え：600
23
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 運動エネルギー＋位置エネルギー です。
力学的エネルギーは、運動エネルギーと位置エネルギーの和です。
熱や化学エネルギーはここに含めません。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 運動エネルギー＋位置エネルギー を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 運動エネルギー＋位置エネルギー を確定します。
答え：運動エネルギー＋位置エネルギー
24
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 10 です。
km/h を m/s にするには ÷3.6（または ×5/18）します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 10 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 10 を確定します。
答え：10
⑦ 応用・入試形式 解説
25
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 1500 です。
階段を上る仕事は、重さ×高さ（鉛直方向の移動）です。表より A は質量 50 kg、高さ 3 m、g＝10 です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 1500 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 1500 を確定します。
答え：1500
26
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 150 です。
仕事率は仕事÷時間です。問25より A の仕事は 1500 J、表より時間は 10 s です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 150 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 150 を確定します。
答え：150
27
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 225 です。
B は質量 60 kg、高さ 3 m、時間 8 s です。仕事は W＝60×10×3＝1800 J です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 225 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 225 を確定します。
答え：225
28
仕事率＝仕事÷時間で二人を比べます。A は 150 W、B は 225 W です。
したがって仕事率が大きいのは B です。
表の質量・高さ・時間から一度仕事を出し、その後で時間で割る二段階を崩さないことが大事です。
答え：B。仕事率＝仕事÷時間で、Bの方が大きい。
29
摩擦がなければ Ep＝mgh がすべて Ek に変わります。質量 2 kg、高さ 5 m、g＝10 です。
Ep＝2×10×5＝100 J。位置エネルギーが運動エネルギーに変わった、と答えます。
答え：100 J。位置エネルギーが運動エネルギーに変わった。
30
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 力学的エネルギーの一部が熱や音へ変換されるから です。
摩擦があると、力学的エネルギーの一部が熱や音へ変換されます。
そのため地面直前の Ek は、摩擦なしのときより小さくなります。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 力学的エネルギーの一部が熱や音へ変換されるから を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 力学的エネルギーの一部が熱や音へ変換されるから を確定します。
答え：力学的エネルギーの一部が熱や音へ変換されるから
31
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 0 です。
仕事は力の向きへの移動だけで計算します。鉛直に 10 N で支えていても、水平に 3 m 運ぶと鉛直方向の移動は 0 です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 0 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 0 を確定します。
答え：0
40
仕事＝60×10×3＝1800 Jです。
答え：1800
41
Bは225 W、Aは150 Wで差は75 Wです。
答え：75
42
仕事率は単位時間あたりの仕事なので、時間が短いほど大きくなります。
答え：仕事率が仕事÷時間だから、同じ仕事でも時間が短いほど値が大きい。
⑧ 確認テスト 解説
32
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 30 です。
仕事は W＝F×s です。力 10 N の向きに 3 m 動いた場合です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 30 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 30 を確定します。
答え：30
33
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 4 です。
運動エネルギーは Ek＝(1/2)mv² です。質量 2 kg、速さ 2 m/s を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 4 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 4 を確定します。
答え：4
34
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 20 です。
仕事率は P＝W÷t です。仕事 100 J、時間 5 s を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 20 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 20 を確定します。
答え：20
35
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 位置エネルギー です。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 位置エネルギー を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 位置エネルギー を確定します。
答え：位置エネルギー
36
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 20 です。
km/h を m/s にするには ÷3.6 します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 20 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 20 を確定します。
答え：20
37
エネルギーは保存と変換先を対応づける。この問の結論は 320 です。
有用出力＝入力×効率÷100 です。入力 800 J、効率 40% を代入します。
公式・定義・実験条件のどれに当てはまるかを明示し、単位と因果の向きを確認して 320 を導きます。
最後に、似た用語・近い選択肢・条件漏れがないかを見直して答え 320 を確定します。
答え：320
⑨ 振り返り
間違えた問題は、単位換算か、仕事の「移動の向き」か、エネルギー保存かのどこで止まったかを切り分けてください。 ⑦で止まった場合は、表の質量・高さ・時間に戻ってから続きを読んでください。