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。

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

25 m/s で走る質量 1800 kg の車が、逆向きに 2 m/s で走る質量 2000 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 = 1800 kgv₁ = 25 m/sm₂ = 2000 kgv₂ = −2 m/s

v′ = m/s

2.やさしい

7 m/s で走る質量 2000 kg の車が、停止している質量 1300 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 = 2000 kgv₁ = 7 m/sm₂ = 1300 kgv₂ = 0 m/s

v′ = m/s

3.ふつう

22 m/s で動いている質量 600 kg の自動車が、静止している質量 1500 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 = 600 kgv₁ = 22 m/sm₂ = 1500 kgv₂ = 0

ΔK = J

4.ふつう

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 4 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 = 0.5 kgm₂ = 4 kgv₁ = 8 m/sv₂ = 0

v′₂ = m/s

5.むずかしい

質量 0.35 kg のボールが 30 m/s で壁に当たり、15 m/s でまっすぐはね返る。接触時間は 50 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 = 0.35 kgv_in = 30 m/sv_out = 15 m/sΔt = 50 ms

J = N·s

6.むずかしい

質量 20 g の弾丸を、長さ 1.4 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 35° 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 = 1.4 mθ = 35°g = 9.81 m/s²

v = m/s

解答

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。