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。

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

自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 4 g の弾丸を 300 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 = 6 kgm = 4 gv = 300 m/s

V = m/s

2.やさしい

21 m/s で走る質量 800 kg の車が、停止している質量 1200 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 = 800 kgv₁ = 21 m/sm₂ = 1200 kgv₂ = 0 m/s

v′ = m/s

3.ふつう

摩擦のないレール上で、11 m/s で動く質量 5 kg のグライダーが、静止している質量 3.5 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 = 5 kgm₂ = 3.5 kgv₁ = 11 m/sv₂ = 0

v′₁ = m/s

4.ふつう

16 m/s で動いている質量 500 kg の自動車が、静止している質量 1100 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。衝突で失われる運動エネルギー ΔK はどれだけか。

m₁ = 500 kgv₁ = 16 m/sm₂ = 1100 kgv₂ = 0

ΔK = J

5.むずかしい

交差点で、東向きに 16 m/s で走る質量 800 kg の自動車が、北向きに 21 m/s で走る質量 1600 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 = 800 kgv₁ = 16 m/s (E)m₂ = 1600 kgv₂ = 21 m/s (N)

v′ = m/s

6.むずかしい

質量 0.55 kg のボールが 13 m/s で壁に当たり、4 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 ms である。壁がボールに与える力積の大きさ J を求めよ。

m = 0.55 kgv_in = 13 m/sv_out = 4 m/sΔt = 5 ms

J = N·s

解答

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。