理科 第4章
運動とエネルギー
問題編
【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）。
解く前に：この章の覚え方・戦い方
別冊を開かなくてよい。ここで対応表を指差し確認してから問題に入る。解けたあとも誤答はこの一覧に戻す。
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
① 導入
速さ・仕事・運動／位置エネルギー・仕事率を扱います（先取り寄り）。g＝10 N/kg、空気抵抗は特記がない限り無視します。
用語は定義と具体例（実験・図）で覚え、仕事・仕事率や各エネルギーの違いも確認しましょう。計算問題は公式・途中式・単位を残してください。
② 基本概念
- 速さ v＝s÷t。単位をそろえる。
- 仕事 W＝Fs（力の向きに動いた距離）。動かなければ 0。
- 運動エネルギー Ek＝1/2 mv²。位置エネルギー Ep＝mgh。
- 仕事率 P＝W÷t（W＝J/s）。力学的エネルギーは摩擦なしで保存。
③ 図解
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。
記録テープ（点の間隔） 等間隔 → 等速直線運動 間隔が広がる → 速さが増している
④ 例題
18 m を 6 s で進む速さは何 m/s か。
15 N で力の向きに 4 m。仕事は何 J か。
位置エネルギーは何 J か（g＝10）。
質量 2 kg、速さ 3 m/s の運動エネルギーは何 J か。
⑤ 基本問題
仕事の単位を答えなさい。
20 N で 2 m 持ち上げた仕事は何 J か。
120 J を 6 s で行った仕事率は何 W か。
質量 1 kg、速さ 4 m/s の運動エネルギーは何 J か。
同じ質量で速さを 2 倍にすると運動エネルギーは何倍か。
壁を押して動かないときの仕事は何 J か。
力の向きと垂直に移動したときの仕事は何 J か。
360 m を 40 s。速さは何 m/s か。
高さ 3 m、質量 2 kg の Ep は何 J か。
等速直線運動では、同じ時間に進む道のりはどうか。
仕事率の単位を答えなさい。
摩擦があると力学的エネルギーが減って見える理由（変換先）を述べなさい。
⑥ 標準問題
0〜2 秒の平均の速さは何 cm/s か（図より距離 40 cm）。
質量 2 kg を高さ 3 m から落とす。地面直前の Ek は何 J か。
入力 1000 J、有用出力 700 J の効率は何 % か。
500 W を 2 時間。電力量は何 kWh か。
てこで力が半分になるとき、動かす距離はどうなるか（摩擦無視）。
比熱 4 J/(g・℃)、50 g を 3℃ 上げる熱量は何 J か。
力学的エネルギーとは何か（2つの和）。
時速 36 km/h は何 m/s か。
⑦ 応用・入試形式
| 質量 | 高さ | 時間 | |
|---|---|---|---|
| A | 50 kg | 3 m | 10 s |
| B | 60 kg | 3 m | 8 s |
生徒Aが階段を上る仕事は何 J か（g＝10）。
生徒Aの仕事率は何 W か。
生徒Bの仕事率は何 W か（仕事→時間で割る）。
どちらが仕事率が大きいか。表の値を使って理由を40字で説明しなさい。
質量 2 kg・高さ 5 m から落下。地面直前の Ek と、何が何に変わったかを答えなさい。
摩擦あり斜面で地面直前の Ek が小さくなる理由を述べなさい。
10 N で鉛直に支え水平に 3 m 運んだ。鉛直力の仕事は何 J か。
(1)〜(3)は仕事の表を再び用いる。
(1) 生徒Bの仕事は何 J か（g＝10）。
(2) AとBの仕事率の差は何 W か。
(3) 同じ高さをより短時間で上ると仕事率が大きい理由を40字以内で述べなさい。
⑧ 確認テスト
10 N × 3 m の仕事は何 J か。
2 kg・2 m/s の Ek は何 J か。
100 J を 5 s。仕事率は何 W か。
高い所で大きいのは何エネルギーか。
72 km/h は何 m/s か。
効率＝有用出力÷入力×100。入力 800 J・効率 40% の有用出力は何 J か。
⑨ 完全解説
解説編で単位と向きの一致を確認する。