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
2 kg9 m/s0.5 kg

9 m/s で動いている質量 2 kg の台車が、静止している質量 0.5 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 6.5 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 = 9 m/sm2 = 0.5 kgv′1 = 6.5 m/s
v′2 = m/s
2.やさしい
800 kg21 m/s1600 kg

21 m/s で走る質量 800 kg の車が、停止している質量 1600 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 = 800 kgv1 = 21 m/sm2 = 1600 kgv2 = 0 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
0.5 kg8 m/s2 kg

摩擦のないレール上で、8 m/s で動く質量 0.5 kg のグライダーが、静止している質量 2 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 = 0.5 kgm2 = 2 kgv1 = 8 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
4.ふつう
1 kg9 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、9 m/s で動く質量 1 kg のグライダーが、静止している質量 3.5 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 kgm2 = 3.5 kgv1 = 9 m/sv2 = 0
v′1 = m/s
5.むずかしい
20 m/s18 m/s

質量 0.1 kg のボールが 20 m/s で壁に当たり、18 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 = 0.1 kgvin = 20 m/svout = 18 m/sΔt = 20 ms
Favg = N
6.むずかしい
5 kgv = ?20 g40°L = 1.9 m

質量 20 g の弾丸を、長さ 1.9 m の軽い糸でつり下げた質量 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 40° 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 = 5 kgL = 1.9 mθ = 40°g = 9.81 m/s²
v = m/s

解答

  1. 1. v′2 = 10 m/s
  2. 2. v′ = 7 m/s
  3. 3. v′1 = −4.8 m/s
  4. 4. v′1 = −5 m/s
  5. 5. Favg = 190 N
  6. 6. v = 741.3 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。