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
1100 kg13 m/s1200 kg5 m/s

13 m/s で走る質量 1100 kg の車が、逆向きに 5 m/s で走る質量 1200 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 = 1100 kgv1 = 13 m/sm2 = 1200 kgv2 = −5 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
5 kg5 m/s3.5 kg

5 m/s で動いている質量 5 kg の台車が、静止している質量 3.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 2 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 5 kgv1 = 5 m/sm2 = 3.5 kgv′1 = 2 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
1 kg4 m/s4.5 kg

摩擦のないレール上で、4 m/s で動く質量 1 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 1 kgm2 = 4.5 kgv1 = 4 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.ふつう
4 kg8 m/s1 kg

摩擦のないレール上で、8 m/s で動く質量 4 kg のグライダーが、静止している質量 1 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 = 4 kgm2 = 1 kgv1 = 8 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
1000 kgv1​ = ?1900 kg

質量 1000 kg の自動車が、駐車中の質量 1900 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 15.5 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.6 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 = 1000 kgm2 = 1900 kgd = 15.5 mμ = 0.6g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
18 m/s10 m/s

質量 0.4 kg のボールが 18 m/s で壁に当たり、10 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 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 = 0.4 kgvin = 18 m/svout = 10 m/sΔt = 5 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 3.609 m/s
  2. 2. v′2 = 4.286 m/s
  3. 3. v′2 = 1.455 m/s
  4. 4. v′1 = 4.8 m/s
  5. 5. v1 = 39.17 m/s
  6. 6. J = 11.2 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。