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
700 kg24 m/s800 kg

24 m/s で走る質量 700 kg の車が、停止している質量 800 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 = 700 kgv1 = 24 m/sm2 = 800 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
2.やさしい
6 kg400 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 400 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 = 400 m/s
V = m/s
3.ふつう
2.5 kgv = ?20 gh = 22 cm

質量 20 g の弾丸を、軽い糸でつり下げた質量 2.5 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。木片は初めより 22 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 = 20 gM = 2.5 kgh = 22 cmg = 9.81 m/s²
v = m/s
4.ふつう
1.5 kg12 m/s2.5 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 2.5 kg のグライダーと完全弾性的に正面衝突する。 衝突後の 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 = 2.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
3.5 kgv = ?20 g15°L = 0.6 m

質量 20 g の弾丸を、長さ 0.6 m の軽い糸でつり下げた質量 3.5 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 15° 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 = 20 gM = 3.5 kgL = 0.6 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
14 m/s12 m/s

質量 0.4 kg のボールが 14 m/s で壁に当たり、12 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 5 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 = 0.4 kgvin = 14 m/svout = 12 m/sΔt = 5 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v′ = 11.2 m/s
  2. 2. V = 0.3333 m/s
  3. 3. v = 261.8 m/s
  4. 4. v′1 = −3 m/s
  5. 5. v = 111.5 m/s
  6. 6. J = 10.4 N·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。