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
600 kg14 m/s1000 kg

14 m/s で走る質量 600 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 = 600 kgv1 = 14 m/sm2 = 1000 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
0.25 kgv = ?

静止している質量 0.25 kg のボールを蹴る。足は平均 100 N の力で 12 ms の間ボールを押す。蹴った直後のボールの速さ v を求めよ。

m = 0.25 kgFavg = 100 NΔt = 12 ms
v = m/s
3.ふつう
4.5 kg3 m/s1.5 kg

摩擦のないレール上で、3 m/s で動く質量 4.5 kg のグライダーが、静止している質量 1.5 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 = 4.5 kgm2 = 1.5 kgv1 = 3 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.ふつう
1.5 kg12 m/s3 kg

摩擦のないレール上で、12 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 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 = 1.5 kgm2 = 3 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
1100 kgv1​ = ?1600 kg

質量 1100 kg の自動車が、駐車中の質量 1600 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 22.5 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.7 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 = 1100 kgm2 = 1600 kgd = 22.5 mμ = 0.7g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
25 m/s7 m/s

質量 0.3 kg のボールが 25 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 20 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.3 kgvin = 25 m/svout = 7 m/sΔt = 20 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′ = 5.25 m/s
  2. 2. v = 4.8 m/s
  3. 3. v′2 = 4.5 m/s
  4. 4. v′1 = −4 m/s
  5. 5. v1 = 43.15 m/s
  6. 6. Favg = 480 N

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。