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
1200 kg22 m/s1600 kg3 m/s

22 m/s で走る質量 1200 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 1600 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 = 1200 kgv1 = 22 m/sm2 = 1600 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1300 kg15 m/s1100 kg

15 m/s で走る質量 1300 kg の車が、停止している質量 1100 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 = 1300 kgv1 = 15 m/sm2 = 1100 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
15 kg49 m/s2 kgv′2​ = ?

水平に 33 m/s で動いている質量 17 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 15 kg の破片は前向きに 49 m/s で進み続ける。質量 2 kg の破片の速度 v′2 を求めよ（元の向きを正とする）。

M = 17 kgu = 33 m/sm1 = 15 kgv′1 = 49 m/sm2 = 2 kg
v′2 = m/s
4.ふつう
4.5 kgv = ?8 gh = 10 cm

質量 8 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 4.5 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 10 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 = 4.5 kgh = 10 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
5.むずかしい
3.5 kgv = ?15 g10°L = 1.3 m

質量 15 g の弾丸を、長さ 1.3 m の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。糸は鉛直から最大 10° 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 = 15 gM = 3.5 kgL = 1.3 mθ = 10°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
13 m/s14 m/s

質量 0.1 kg のボールが 13 m/s で壁に当たり、14 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 10 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 = 0.1 kgvin = 13 m/svout = 14 m/sΔt = 10 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 7.714 m/s
  2. 2. v′ = 8.125 m/s
  3. 3. v′2 = −87 m/s
  4. 4. v = 789.3 m/s
  5. 5. v = 145.9 m/s
  6. 6. J = 2.7 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。