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 kg15 m/s600 kg3 m/s

15 m/s で走る質量 1000 kg の車が、逆向きに 3 m/s で走る質量 600 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 = 15 m/sm2 = 600 kgv2 = −3 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
500 kg18 m/s1900 kg2 m/s

18 m/s で走る質量 500 kg の車が、逆向きに 2 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 = 500 kgv1 = 18 m/sm2 = 1900 kgv2 = −2 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1900 kg17 m/s1100 kg

17 m/s で動いている質量 1900 kg の自動車が、静止している質量 1100 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 = 1900 kgv1 = 17 m/sm2 = 1100 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
4 kg9 m/s1 kg

摩擦のないレール上で、9 m/s で動く質量 4 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 = 4 kgm2 = 1 kgv1 = 9 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
900 kgv1​ = ?1800 kg

質量 900 kg の自動車が、駐車中の質量 1800 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 19.5 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 = 900 kgm2 = 1800 kgd = 19.5 mμ = 0.5g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
10 m/s13 m/s

質量 0.35 kg のボールが 10 m/s で壁に当たり、13 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 = 0.35 kgvin = 10 m/svout = 13 m/sΔt = 20 ms
Favg = N

解答

  1. 1. v′ = 8.25 m/s
  2. 2. v′ = 2.167 m/s
  3. 3. ΔK = 100668 J
  4. 4. v′2 = 14.4 m/s
  5. 5. v1 = 41.49 m/s
  6. 6. Favg = 402.5 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。