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
6 kg350 m/sV = ?

自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 350 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 = 10 gv = 350 m/s
V = m/s
2.やさしい
800 kg24 m/s1300 kg12 m/s

24 m/s で走る質量 800 kg の車が、逆向きに 12 m/s で走る質量 1300 kg の車と正面衝突する。 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 = 24 m/sm2 = 1300 kgv2 = −12 m/s
v′ = m/s
3.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 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 = 2.5 kgv1 = 5 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
2 kg2 m/s0.5 kg

摩擦のないレール上で、2 m/s で動く質量 2 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 2 kgm2 = 0.5 kgv1 = 2 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
22 m/s7 m/s

質量 0.5 kg のボールが 22 m/s で壁に当たり、7 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 25 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.5 kgvin = 22 m/svout = 7 m/sΔt = 25 ms
Favg = N
6.むずかしい
3 kgv = ?20 g15°L = 1.1 m

質量 20 g の弾丸を、長さ 1.1 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 15° 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 = 3 kgL = 1.1 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. V = 0.5833 m/s
  2. 2. v′ = 1.714 m/s
  3. 3. v′1 = 1.154 m/s
  4. 4. v′2 = 3.2 m/s
  5. 5. Favg = 580 N
  6. 6. v = 129.5 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。