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
1.5 kg2.5 m/s1.5 kg

2.5 m/s で動いている質量 1.5 kg の台車が、静止している質量 1.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 0.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 1.5 kgv1 = 2.5 m/sm2 = 1.5 kgv′1 = 0.5 m/s
v′2 = m/s
2.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 500 N の力で 4 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 = 500 NΔt = 4 ms
v = m/s
3.ふつう
2 kgv = ?8 gh = 9 cm

質量 8 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 9 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 = 8 gM = 2 kgh = 9 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
0.5 kg12 m/s1 kg

摩擦のないレール上で、12 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 1 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 = 1 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
21 m/s4 m/s

質量 0.4 kg のボールが 21 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 10 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.4 kgvin = 21 m/svout = 4 m/sΔt = 10 ms
Favg = N
6.むずかしい
1600 kgv1​ = ?1900 kg

質量 1600 kg の自動車が、駐車中の質量 1900 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 20 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.75 である。g = 9.81 m/s² とする。衝突直前の 1 台目の自動車の速さ v1 を求めよ。

m1 = 1600 kgm2 = 1900 kgd = 20 mμ = 0.75g = 9.81 m/s²
v1 = m/s

解答

  1. 1. v′2 = 2 m/s
  2. 2. v = 20 m/s
  3. 3. v = 333.5 m/s
  4. 4. v′1 = −4 m/s
  5. 5. Favg = 1000 N
  6. 6. v1 = 37.53 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。