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
2000 kg19 m/s1700 kg

19 m/s で走る質量 2000 kg の車が、停止している質量 1700 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 = 2000 kgv1 = 19 m/sm2 = 1700 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
0.05 kgv = ?

静止している質量 0.05 kg のボールを蹴る。足は平均 50 N の力で 20 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 = 0.05 kgFavg = 50 NΔt = 20 ms
v = m/s
3.ふつう
4 kg12 m/s0.5 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 4 kg のグライダーが、静止している質量 0.5 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 = 4 kgm2 = 0.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
4 kg5 m/s2.5 kg

摩擦のないレール上で、5 m/s で動く質量 4 kg のグライダーが、静止している質量 2.5 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 4 kgm2 = 2.5 kgv1 = 5 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
3.5 kgv = ?12 g40°L = 1.6 m

質量 12 g の弾丸を、長さ 1.6 m の軽い糸でつり下げた質量 3.5 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。糸は鉛直から最大 40° 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 = 12 gM = 3.5 kgL = 1.6 mθ = 40°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
16 m/s16 m/s

質量 0.6 kg のボールが 16 m/s で壁に当たり、16 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 20 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 = 0.6 kgvin = 16 m/svout = 16 m/sΔt = 20 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 10.27 m/s
  2. 2. v = 20 m/s
  3. 3. v′1 = 9.333 m/s
  4. 4. v′2 = 6.154 m/s
  5. 5. v = 793.1 m/s
  6. 6. J = 19.2 N·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。