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
1600 kg19 m/s500 kg

19 m/s で走る質量 1600 kg の車が、停止している質量 500 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 = 1600 kgv1 = 19 m/sm2 = 500 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1000 kg5 m/s1000 kg

5 m/s で走る質量 1000 kg の車が、停止している質量 1000 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 = 1000 kgv1 = 5 m/sm2 = 1000 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
2 kg12 m/s4.5 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 2 kg のグライダーが、静止している質量 4.5 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 = 2 kgm2 = 4.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
1 kgv = ?12 gh = 3 cm

質量 12 g の弾丸を、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。木片は初めより 3 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 = 12 gM = 1 kgh = 3 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
29 m/s8 m/s

質量 0.35 kg のボールが 29 m/s で壁に当たり、8 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 10 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.35 kgvin = 29 m/svout = 8 m/sΔt = 10 ms
Favg = N
6.むずかしい
3 kgv = ?5 g20°L = 1.8 m

質量 5 g の弾丸を、長さ 1.8 m の軽い糸でつり下げた質量 3 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 = 5 gM = 3 kgL = 1.8 mθ = 20°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v′ = 14.48 m/s
  2. 2. v′ = 2.5 m/s
  3. 3. v′1 = −4.615 m/s
  4. 4. v = 64.7 m/s
  5. 5. Favg = 1295 N
  6. 6. v = 877.1 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。