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
4.5 kg9.5 m/s4.5 kg

9.5 m/s で動いている質量 4.5 kg の台車が、静止している質量 4.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 4 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 4.5 kgv1 = 9.5 m/sm2 = 4.5 kgv′1 = 4 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
1300 kg19 m/s1000 kg7 m/s

19 m/s で走る質量 1300 kg の車が、逆向きに 7 m/s で走る質量 1000 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 = 1300 kgv1 = 19 m/sm2 = 1000 kgv2 = −7 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
900 kg20 m/s800 kg

20 m/s で動いている質量 900 kg の自動車が、静止している質量 800 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。 元の運動エネルギーの何パーセント ΔK/K が失われるか。

m1 = 900 kgv1 = 20 m/sm2 = 800 kgv2 = 0
ΔK/K = %
4.ふつう
2.5 kg8 m/s0.5 kg

摩擦のないレール上で、8 m/s で動く質量 2.5 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 = 2.5 kgm2 = 0.5 kgv1 = 8 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1100 kgv1​ = ?900 kg

質量 1100 kg の自動車が、駐車中の質量 900 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 13 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 = 1100 kgm2 = 900 kgd = 13 mμ = 0.75g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
16 m/s16 m/s

質量 0.15 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 25 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 = 0.15 kgvin = 16 m/svout = 16 m/sΔt = 25 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′2 = 5.5 m/s
  2. 2. v′ = 7.696 m/s
  3. 3. ΔK/K = 47.06 %
  4. 4. v′2 = 13.33 m/s
  5. 5. v1 = 25.15 m/s
  6. 6. J = 4.8 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。