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
800 kg6 m/s1000 kg

6 m/s で走る質量 800 kg の車が、停止している質量 1000 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 = 800 kgv1 = 6 m/sm2 = 1000 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
6 kg400 m/sV = ?

自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 4 g の弾丸を 400 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 = 6 kgm = 4 gv = 400 m/s
V = m/s
3.ふつう
1 kg5 m/s5 kg

摩擦のないレール上で、5 m/s で動く質量 1 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 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 = 1 kgm2 = 5 kgv1 = 5 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
4 kg10 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、10 m/s で動く質量 4 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 = 4 kgm2 = 3.5 kgv1 = 10 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
3 kgv = ?20 g35°L = 1.3 m

質量 20 g の弾丸を、長さ 1.3 m の軽い糸でつり下げた質量 3 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 35° 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 = 20 gM = 3 kgL = 1.3 mθ = 35°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
12 m/s14 m/s

質量 0.5 kg のボールが 12 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 = 0.5 kgvin = 12 m/svout = 14 m/sΔt = 10 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 2.667 m/s
  2. 2. V = 0.2667 m/s
  3. 3. v′1 = −3.333 m/s
  4. 4. v′2 = 10.67 m/s
  5. 5. v = 324.3 m/s
  6. 6. J = 13 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。