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
1000 kg13 m/s1400 kg5 m/s

13 m/s で走る質量 1000 kg の車が、逆向きに 5 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 = 1000 kgv1 = 13 m/sm2 = 1400 kgv2 = −5 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
1900 kg14 m/s1500 kg

14 m/s で走る質量 1900 kg の車が、停止している質量 1500 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 = 1900 kgv1 = 14 m/sm2 = 1500 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
600 kg16 m/s900 kg

16 m/s で動いている質量 600 kg の自動車が、静止している質量 900 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 = 600 kgv1 = 16 m/sm2 = 900 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
1.5 kg6 m/s3 kg

摩擦のないレール上で、6 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 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 kgv1 = 6 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
25 m/s16 m/s

質量 0.35 kg のボールが 25 m/s で壁に当たり、16 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 = 0.35 kgvin = 25 m/svout = 16 m/sΔt = 10 ms
J = N·s
6.むずかしい
1.5 kgv = ?8 g25°L = 1.7 m

質量 8 g の弾丸を、長さ 1.7 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 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 = 8 gM = 1.5 kgL = 1.7 mθ = 25°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v′ = 2.5 m/s
  2. 2. v′ = 7.824 m/s
  3. 3. ΔK = 46080 J
  4. 4. v′2 = 4 m/s
  5. 5. J = 14.35 N·s
  6. 6. v = 333.2 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。