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
500 kg20 m/s500 kg

20 m/s で走る質量 500 kg の車が、停止している質量 500 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 = 500 kgv1 = 20 m/sm2 = 500 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1900 kg15 m/s1700 kg14 m/s

15 m/s で走る質量 1900 kg の車が、逆向きに 14 m/s で走る質量 1700 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 = 1900 kgv1 = 15 m/sm2 = 1700 kgv2 = −14 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
3.5 kgv = ?10 gh = 20 cm

質量 10 g の弾丸を、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。木片は初めより 20 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 = 10 gM = 3.5 kgh = 20 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
3 kgv = ?12 gh = 11 cm

質量 12 g の弾丸を、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。木片は初めより 11 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 = 12 gM = 3 kgh = 11 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
1100 kg17 m/s1200 kg9 m/sv′ = ?

交差点で、東向きに 17 m/s で走る質量 1100 kg の自動車が、北向きに 9 m/s で走る質量 1200 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 = 1100 kgv1 = 17 m/s (E)m2 = 1200 kgv2 = 9 m/s (N)
v′ = m/s
6.むずかしい
10 m/s17 m/s

質量 0.5 kg のボールが 10 m/s で壁に当たり、17 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 = 0.5 kgvin = 10 m/svout = 17 m/sΔt = 25 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 10 m/s
  2. 2. v′ = 1.306 m/s
  3. 3. v = 695.3 m/s
  4. 4. v = 368.7 m/s
  5. 5. v′ = 9.389 m/s
  6. 6. J = 13.5 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。