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
0.1 kgv = ?

静止している質量 0.1 kg のボールを蹴る。足は平均 250 N の力で 10 ms の間ボールを押す。蹴った直後のボールの速さ v を求めよ。

m = 0.1 kgFavg = 250 NΔt = 10 ms
v = m/s
2.やさしい
1800 kg13 m/s1600 kg

13 m/s で走る質量 1800 kg の車が、停止している質量 1600 kg の車に衝突する。 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 = 1800 kgv1 = 13 m/sm2 = 1600 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
0.5 kg7 m/s5 kg

摩擦のないレール上で、7 m/s で動く質量 0.5 kg のグライダーが、静止している質量 5 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 1 台目のグライダーの速度 v′1 を求めよ（元の進行方向を正とする）。

m1 = 0.5 kgm2 = 5 kgv1 = 7 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
1.5 kgv = ?20 gh = 22 cm

質量 20 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 1.5 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 22 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 = 20 gM = 1.5 kgh = 22 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
1 kgv = ?20 g20°L = 2 m

質量 20 g の弾丸を、長さ 2 m の軽い糸でつり下げた質量 1 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。糸は鉛直から最大 20° まで振れる。g = 9.81 m/s² とする。衝突前の弾丸の速さ v を求めよ。

m = 20 gM = 1 kgL = 2 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
25 m/s20 m/s

質量 0.45 kg のボールが 25 m/s で壁に当たり、20 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.45 kgvin = 25 m/svout = 20 m/sΔt = 5 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v = 25 m/s
  2. 2. v′ = 6.882 m/s
  3. 3. v′1 = −5.727 m/s
  4. 4. v = 157.9 m/s
  5. 5. v = 78.45 m/s
  6. 6. Favg = 4050 N

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。