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
3.5 kg850 m/sV = ?

自由に動ける質量 3.5 kg のライフルが、質量 12 g の弾丸を 850 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 = 3.5 kgm = 12 gv = 850 m/s
V = m/s
2.やさしい
800 kg7 m/s1500 kg3 m/s

7 m/s で走る質量 800 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 1500 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 = 7 m/sm2 = 1500 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1300 kg17 m/s1700 kg

17 m/s で動いている質量 1300 kg の自動車が、静止している質量 1700 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。 衝突で失われる運動エネルギー ΔK はどれだけか。

m1 = 1300 kgv1 = 17 m/sm2 = 1700 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
4 kgv = ?15 gh = 14 cm

質量 15 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 4 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 14 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 = 15 gM = 4 kgh = 14 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
1800 kgv1​ = ?1700 kg

質量 1800 kg の自動車が、駐車中の質量 1700 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 13.5 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.6 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 = 1800 kgm2 = 1700 kgd = 13.5 mμ = 0.6g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
9 m/s20 m/s

質量 0.25 kg のボールが 9 m/s で壁に当たり、20 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 = 0.25 kgvin = 9 m/svout = 20 m/sΔt = 25 ms
Favg = N

解答

  1. 1. V = 2.914 m/s
  2. 2. v′ = 0.4783 m/s
  3. 3. ΔK = 106448 J
  4. 4. v = 443.6 m/s
  5. 5. v1 = 24.51 m/s
  6. 6. Favg = 290 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。