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 kg300 m/sV = ?

自由に動ける質量 3.5 kg のライフルが、質量 10 g の弾丸を 300 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 = 10 gv = 300 m/s
V = m/s
2.やさしい
1600 kg6 m/s2000 kg5 m/s

6 m/s で走る質量 1600 kg の車が、逆向きに 5 m/s で走る質量 2000 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 = 1600 kgv1 = 6 m/sm2 = 2000 kgv2 = −5 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1300 kg17 m/s700 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 700 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 = 700 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
4 kg3 m/s5 kg

摩擦のないレール上で、3 m/s で動く質量 4 kg のグライダーが、静止している質量 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 = 4 kgm2 = 5 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1.5 kgv = ?5 g15°L = 1.4 m

質量 5 g の弾丸を、長さ 1.4 m の軽い糸でつり下げた質量 1.5 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 15° 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 = 5 gM = 1.5 kgL = 1.4 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
26 m/s14 m/s

質量 0.45 kg のボールが 26 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 50 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.45 kgvin = 26 m/svout = 14 m/sΔt = 50 ms
Favg = N

解答

  1. 1. V = 0.8571 m/s
  2. 2. v′ = −0.1111 m/s
  3. 3. ΔK = 65747 J
  4. 4. v′2 = 2.667 m/s
  5. 5. v = 291.2 m/s
  6. 6. Favg = 360 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。