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
1400 kg16 m/s700 kg3 m/s

16 m/s で走る質量 1400 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 700 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 = 1400 kgv1 = 16 m/sm2 = 700 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1400 kg10 m/s1400 kg3 m/s

10 m/s で走る質量 1400 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 1400 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 = 1400 kgv1 = 10 m/sm2 = 1400 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
2.5 kgv = ?5 gh = 4 cm

質量 5 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 2.5 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 4 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 = 5 gM = 2.5 kgh = 4 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
1.5 kg3 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、3 m/s で動く質量 1.5 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 1.5 kgm2 = 3.5 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
13 m/s7 m/s

質量 0.15 kg のボールが 13 m/s で壁に当たり、7 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 50 ms である。 壁がボールに与える力積の大きさ J を求めよ。

m = 0.15 kgvin = 13 m/svout = 7 m/sΔt = 50 ms
J = N·s
6.むずかしい
5 kgv = ?5 g25°L = 1.8 m

質量 5 g の弾丸を、長さ 1.8 m の軽い糸でつり下げた質量 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 25° 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 = 5 kgL = 1.8 mθ = 25°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v′ = 9.667 m/s
  2. 2. v′ = 3.5 m/s
  3. 3. v = 443.8 m/s
  4. 4. v′2 = 1.8 m/s
  5. 5. J = 3 N·s
  6. 6. v = 1821 m/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。