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
900 kg18 m/s1900 kg3 m/s

18 m/s で走る質量 900 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 1900 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 = 900 kgv1 = 18 m/sm2 = 1900 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
2 kg3 m/s4 kg

3 m/s で動いている質量 2 kg の台車が、静止している質量 4 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 0.5 m/s で進み続ける。 2 台目の台車の速度 v′2 を求めよ。

m1 = 2 kgv1 = 3 m/sm2 = 4 kgv′1 = 0.5 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
3 kgv = ?15 gh = 17 cm

質量 15 g の弾丸を、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。木片は初めより 17 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 = 15 gM = 3 kgh = 17 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
11 kg65 m/s3 kgv′2​ = ?

水平に 28 m/s で動いている質量 14 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 11 kg の破片は前向きに 65 m/s で進み続ける。質量 3 kg の破片の速度 v′2 を求めよ（元の向きを正とする）。

M = 14 kgu = 28 m/sm1 = 11 kgv′1 = 65 m/sm2 = 3 kg
v′2 = m/s
5.むずかしい
11 m/s6 m/s

質量 0.3 kg のボールが 11 m/s で壁に当たり、6 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 25 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 = 0.3 kgvin = 11 m/svout = 6 m/sΔt = 25 ms
J = N·s
6.むずかしい
29 m/s7 m/s

質量 0.45 kg のボールが 29 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 40 ms である。 壁がボールに及ぼす平均の力 Favg を求めよ。

m = 0.45 kgvin = 29 m/svout = 7 m/sΔt = 40 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′ = 3.75 m/s
  2. 2. v′2 = 1.25 m/s
  3. 3. v = 367.1 m/s
  4. 4. v′2 = −107.7 m/s
  5. 5. J = 5.1 N·s
  6. 6. Favg = 405 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。