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
6 kg850 m/sV = ?

自由に動ける質量 6 kg のライフルが、質量 5 g の弾丸を 850 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 = 5 gv = 850 m/s
V = m/s
2.やさしい
1600 kg11 m/s1200 kg15 m/s

11 m/s で走る質量 1600 kg の車が、逆向きに 15 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 = 1600 kgv1 = 11 m/sm2 = 1200 kgv2 = −15 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
2 kg12 m/s1 kg

摩擦のないレール上で、12 m/s で動く質量 2 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 2 kgm2 = 1 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.ふつう
600 kg13 m/s1300 kg

13 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 1300 kg の自動車に衝突し、2 台は一体となる。 元の運動エネルギーの何パーセント ΔK/K が失われるか。

m1 = 600 kgv1 = 13 m/sm2 = 1300 kgv2 = 0
ΔK/K = %
5.むずかしい
1600 kg19 m/s1100 kg20 m/sv′ = ?

交差点で、東向きに 19 m/s で走る質量 1600 kg の自動車が、北向きに 20 m/s で走る質量 1100 kg の自動車と衝突する。2 台は一体となる。 衝突直後の残骸の速さ v′ を求めよ。

m1 = 1600 kgv1 = 19 m/s (E)m2 = 1100 kgv2 = 20 m/s (N)
v′ = m/s
6.むずかしい
1600 kgv1​ = ?900 kg

質量 1600 kg の自動車が、駐車中の質量 900 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 13.5 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.5 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 = 1600 kgm2 = 900 kgd = 13.5 mμ = 0.5g = 9.81 m/s²
v1 = m/s

解答

  1. 1. V = 0.7083 m/s
  2. 2. v′ = −0.1429 m/s
  3. 3. v′2 = 16 m/s
  4. 4. ΔK/K = 68.42 %
  5. 5. v′ = 13.9 m/s
  6. 6. v1 = 17.98 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。