解答つき運動量と衝突ワークシート

無料で印刷できる運動量と衝突のワークシート：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。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

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
4.5 kg250 m/sV = ?

自由に動ける質量 4.5 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 250 m/s で発射する。どちらも初めは静止している。ライフルの反動の速さ V を求めよ。

M = 4.5 kgm = 10 gv = 250 m/s
V = m/s
2.やさしい
1900 kg8 m/s900 kg7 m/s

8 m/s で走る質量 1900 kg の車が、逆向きに 7 m/s で走る質量 900 kg の車と正面衝突する。 2 台の車は一体となる。衝突直後の共通の速度 v′ を求めよ（1 台目の車の向きを正とする）。

m1 = 1900 kgv1 = 8 m/sm2 = 900 kgv2 = −7 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
2 kgv = ?10 gh = 13 cm

質量 10 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 2 kg の木片に水平に撃ち込むと、弾丸は木片の中にとどまる。木片は初めより 13 cm 高い位置まで振れ上がる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。

m = 10 gM = 2 kgh = 13 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
9 kg40 m/s3 kgv′2​ = ?

水平に 8 m/s で動いている質量 12 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 9 kg の破片は前向きに 40 m/s で進み続ける。質量 3 kg の破片の速度 v′2 を求めよ（元の向きを正とする）。

M = 12 kgu = 8 m/sm1 = 9 kgv′1 = 40 m/sm2 = 3 kg
v′2 = m/s
5.むずかしい
14 m/s6 m/s

質量 0.15 kg のボールが 14 m/s で壁に当たり、6 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 25 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.15 kgvin = 14 m/svout = 6 m/sΔt = 25 ms
Favg = N
6.むずかしい
2000 kg22 m/s1100 kg24 m/sv′ = ?

交差点で、東向きに 22 m/s で走る質量 2000 kg の自動車が、北向きに 24 m/s で走る質量 1100 kg の自動車と衝突する。2 台は一体となる。 衝突直後の残骸の速さ v′ を求めよ。

m1 = 2000 kgv1 = 22 m/s (E)m2 = 1100 kgv2 = 24 m/s (N)
v′ = m/s

解答

  1. 1. V = 0.5556 m/s
  2. 2. v′ = 3.179 m/s
  3. 3. v = 321 m/s
  4. 4. v′2 = −88 m/s
  5. 5. Favg = 120 N
  6. 6. v′ = 16.55 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。