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
4 kg6.5 m/s4 kg

6.5 m/s で動いている質量 4 kg の台車が、静止している質量 4 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 1.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 4 kgv1 = 6.5 m/sm2 = 4 kgv′1 = 1.5 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
2 kg2 m/s2.5 kg

2 m/s で動いている質量 2 kg の台車が、静止している質量 2.5 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 = 2 kgv1 = 2 m/sm2 = 2.5 kgv′1 = 0.5 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
6 kg64 m/s3 kgv′2​ = ?

水平に 20 m/s で動いている質量 9 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 6 kg の破片は前向きに 64 m/s で進み続ける。質量 3 kg の破片の速度 v′2 を求めよ（元の向きを正とする）。

M = 9 kgu = 20 m/sm1 = 6 kgv′1 = 64 m/sm2 = 3 kg
v′2 = m/s
4.ふつう
1 kgv = ?8 gh = 22 cm

質量 8 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 22 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 = 1 kgh = 22 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
1600 kg20 m/s2000 kg14 m/sv′ = ?

交差点で、東向きに 20 m/s で走る質量 1600 kg の自動車が、北向きに 14 m/s で走る質量 2000 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 = 1600 kgv1 = 20 m/s (E)m2 = 2000 kgv2 = 14 m/s (N)
v′ = m/s
6.むずかしい
27 m/s8 m/s

質量 0.5 kg のボールが 27 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 50 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 = 27 m/svout = 8 m/sΔt = 50 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′2 = 5 m/s
  2. 2. v′2 = 1.2 m/s
  3. 3. v′2 = −68 m/s
  4. 4. v = 261.8 m/s
  5. 5. v′ = 11.81 m/s
  6. 6. Favg = 350 N

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。