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
5.5 kg900 m/sV = ?

自由に動ける質量 5.5 kg のライフルが、質量 8 g の弾丸を 900 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 = 5.5 kgm = 8 gv = 900 m/s
V = m/s
2.やさしい
1300 kg14 m/s1300 kg

14 m/s で走る質量 1300 kg の車が、停止している質量 1300 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 = 14 m/sm2 = 1300 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
3 kg10 m/s4.5 kg

摩擦のないレール上で、10 m/s で動く質量 3 kg のグライダーが、静止している質量 4.5 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 1 台目のグライダーの速度 v′1 を求めよ（元の進行方向を正とする）。

m1 = 3 kgm2 = 4.5 kgv1 = 10 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
2 kg11 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、11 m/s で動く質量 2 kg のグライダーが、静止している質量 3.5 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 1 台目のグライダーの速度 v′1 を求めよ（元の進行方向を正とする）。

m1 = 2 kgm2 = 3.5 kgv1 = 11 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
10 m/s18 m/s

質量 0.25 kg のボールが 10 m/s で壁に当たり、18 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 = 0.25 kgvin = 10 m/svout = 18 m/sΔt = 50 ms
Favg = N
6.むずかしい
27 m/s9 m/s

質量 0.15 kg のボールが 27 m/s で壁に当たり、9 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 20 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 = 27 m/svout = 9 m/sΔt = 20 ms
J = N·s

解答

  1. 1. V = 1.309 m/s
  2. 2. v′ = 7 m/s
  3. 3. v′1 = −2 m/s
  4. 4. v′1 = −3 m/s
  5. 5. Favg = 140 N
  6. 6. J = 5.4 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。