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
3.5 kg900 m/sV = ?

自由に動ける質量 3.5 kg のライフルが、質量 4 g の弾丸を 900 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 = 3.5 kgm = 4 gv = 900 m/s
V = m/s
2.やさしい
4.5 kg7.5 m/s1 kg

7.5 m/s で動いている質量 4.5 kg の台車が、静止している質量 1 kg の台車に衝突する。 衝突後、1 台目の台車は同じ向きに 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 = 4.5 kgv1 = 7.5 m/sm2 = 1 kgv′1 = 5 m/s
v′2 = m/s
3.ふつう
4.5 kg12 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、12 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 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 4.5 kgm2 = 3.5 kgv1 = 12 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
4.ふつう
2.5 kg4 m/s3.5 kg

摩擦のないレール上で、4 m/s で動く質量 2.5 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 2 台目のグライダーの速度 v′2 を求めよ。

m1 = 2.5 kgm2 = 3.5 kgv1 = 4 m/sv2 = 0
v′2 = m/s
5.むずかしい
1.5 kgv = ?10 g15°L = 1.1 m

質量 10 g の弾丸を、長さ 1.1 m の軽い糸でつり下げた質量 1.5 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 = 10 gM = 1.5 kgL = 1.1 mθ = 15°g = 9.81 m/s²
v = m/s
6.むずかしい
26 m/s17 m/s

質量 0.5 kg のボールが 26 m/s で壁に当たり、17 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 40 ms である。 壁がボールに与える力積の大きさ J を求めよ。

m = 0.5 kgvin = 26 m/svout = 17 m/sΔt = 40 ms
J = N·s

解答

  1. 1. V = 1.029 m/s
  2. 2. v′2 = 11.25 m/s
  3. 3. v′2 = 13.5 m/s
  4. 4. v′2 = 3.333 m/s
  5. 5. v = 129.5 m/s
  6. 6. J = 21.5 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。