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
0.05 kgv = ?

静止している質量 0.05 kg のボールを蹴る。足は平均 100 N の力で 2 ms の間ボールを押す。蹴った直後のボールの速さ v を求めよ。

m = 0.05 kgFavg = 100 NΔt = 2 ms
v = m/s
2.やさしい
1000 kg6 m/s1500 kg10 m/s

6 m/s で走る質量 1000 kg の車が、逆向きに 10 m/s で走る質量 1500 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 = 6 m/sm2 = 1500 kgv2 = −10 m/s
v′ = m/s
3.ふつう
1600 kg11 m/s2000 kg

11 m/s で動いている質量 1600 kg の自動車が、静止している質量 2000 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 = 1600 kgv1 = 11 m/sm2 = 2000 kgv2 = 0
ΔK = J
4.ふつう
4 kg26 m/s13 kgv′2​ = ?

水平に 11 m/s で動いている質量 17 kg の物体が、同じ直線上を動く 2 つの破片に爆発する。質量 4 kg の破片は前向きに 26 m/s で進み続ける。質量 13 kg の破片の速度 v′2 を求めよ（元の向きを正とする）。

M = 17 kgu = 11 m/sm1 = 4 kgv′1 = 26 m/sm2 = 13 kg
v′2 = m/s
5.むずかしい
900 kgv1​ = ?1500 kg

質量 900 kg の自動車が、駐車中の質量 1500 kg の自動車に衝突する。2 台は一体となって 11 m すべって止まる。タイヤと路面の間の動摩擦係数は 0.6 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 = 1500 kgd = 11 mμ = 0.6g = 9.81 m/s²
v1 = m/s
6.むずかしい
30 m/s5 m/s

質量 0.15 kg のボールが 30 m/s で壁に当たり、5 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 = 0.15 kgvin = 30 m/svout = 5 m/sΔt = 5 ms
J = N·s

解答

  1. 1. v = 4 m/s
  2. 2. v′ = −3.6 m/s
  3. 3. ΔK = 53778 J
  4. 4. v′2 = 6.385 m/s
  5. 5. v1 = 30.35 m/s
  6. 6. J = 5.25 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。