이동거리시간 변위시간 나중속도처음속도가속도시간 [1 강 ] Ⅰ. 힘과에너지 1. 속도와가속도 1) 거리와변위 2) 속력과속도 속력 = 속도 = 상대속도 ( ) ( 단위 : m/s ) ( ) ( 단위 : m/s ) 상대속도 : 운동하는관찰자가보는물체의속도 3) 가속도 가속도 : 단위시간동안물체의속도변화량 등가속도운동 = - 등가속도운동그래프의분석 ( 가속도가 (+) 인경우 ) 가속도-시간의그래프 : 그래프하단의면적은속도 속도-시간의관계그래프 : 기울기는물체의가속도, 하단의면적은물체가이동한거리또는변위 변위-시간의관계그래프 : 기울기는물체의속도
1. 그림은수평인직선도로에서, 출발선에정지해있던자동차가다리를통과할때까지등가속도직선운동하는모습을나타낸것이다. 출발선에서다리입구까지의거리는 200 m이고, 다리입구에도달하였을때자동차의속력은 10 m/s, 다리끝에도달하였을때자동차의속력은 20 m/s이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ㄱ. 자동차의가속도의크기는 0.25 m/s2이다. ㄴ. 자동차가출발해서다리입구에도달할때까지걸린시간은 20초이다. ㄷ. 다리구간의길이는 650 m이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 2. 그림 ( 가 ) 와같이직선도로에서 10 m 떨어져있던철수와영희가자전거를타고 동시에출발하여운동하고있다. 그림 ( 나 ) 는철수와영희의속도를시간에따라 나타낸것이다. 철수와영희의운동에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ㄱ. 0초부터 4초까지철수의가속도는일정하다. ㄴ. 0초부터 8초까지영희의평균속력은 2m/s이다. ㄷ. 6초일때철수가영희를추월한다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
3. 그림은자동차 A 와 B 가출발선을동시에출발하여 m 떨어진결승선을향해 나란한직선경로를따라달리는모습을, 그래프는두자동차의속력을시간에따 라나타낸것이다. A 와 B 의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? 보기ㄱ. 1 초일때가속도의크기는 A 가 B 보다크다. ㄴ. 0 초에서 2 초까지이동거리는 A 가 B 보다작다. ㄷ. B 가 A 보다먼저결승선에도착한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 4. 그림 ( 가 ) 와같이직선도로에서자동차 A, B 가거리 x 만큼떨어져일직선으로 운동한다. A 는 17 m/s 의속력으로등속도운동한다. 그림 ( 나 ) 는 A 와 B 사이의거 리 x 를시간 t 에따라나타낸것이다. 지면에대한 B 의운동에대하여설명한것으로옳은것을 에서모두고른 것은? ㄱ. 0 초에서 10 초사이의속력은 20 m/s 이다. ㄴ. 20 초일때가속도는 0 이다. ㄷ. 30 초에서 40 초까지움직인거리는 150 m 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
4-5. 그림은철수와영희가출발선에서동시에출발하여직선운동하는모습을나타 낸것이다. 그래프는두사람이 100 m 떨어진도착선에도달할때까지의속력을 시간에따라나타낸것이다. 두사람의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ㄱ. 20 초동안철수와영희의평균속력은같다. ㄴ. 운동하는동안영희가철수를앞선적이있다. ㄷ. 8 초부터 20 초까지가속도의크기는영희가철수보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 6. 그림은수평면에서일정한속력으로운동하던수레가경사각이 인빗면에완전 히들어선순간부터빗면을올라가는수레의위치를 1 초간격으로 3 초동안나타 낸것이다. 은각위치사이의거리이다. 다른조건은같고 만작게하여수레를운동시킬때, 값이작아지는것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 모든마찰은무시한다.) [3점] ㄱ. ㄴ. ㄷ. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ
5-7. 그림은 O 선위에있던영희와철수가동시에서로반대방향으로출발한후, 각 각 5 떨어진 A 선과 B 선에서되돌아와 P 선에동시에도착하는모습이다. 그 동안영희와철수의평균속력은각각 2, 3 이다. O 에서출발하여 P에서다시만날때까지영희와철수의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 영희와철수는직선운동을한다.) [3점] ㄱ. 영희와철수의변위는같다. ㄴ. 영희와철수는 4 초만에다시만난다. ㄷ. 철수의평균속도의크기는 0.5 이다. 1 ㄱ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. 그림은지면에대하여 5 의일정한속력으로오른쪽으로움직이는전철안에 서, 철수와영희가전철에대하여각각 1 의일정한속력으로마주보고걷고 있는모습이다. 철수와영희의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ㄱ. 철수에대한영희의속력은 7 이다. ㄴ. 지면에대한철수와영희의속력은같다. ㄷ. 지면에대한철수와영희의운동방향은같다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
6 - [2~4 강 ] 2. 운동의법칙 1) 뉴턴의운동제 1 법칙 뉴턴의운동제 1법칙 ( 관성의법칙 ) : 물체에작용하는알짜힘이 0일때, 정지한물체는계속정지해있고운동하고있는물체는계속등속직선운동을한다. 2) 뉴턴의운동제 2 법칙 힘과가속도의관계 ( 질량이일정할때 ) 질량과가속도의관계 ( 힘이일정할때 ) 가속도의법칙 ( 운동제 2 법칙 ) 에서 ( 운동방정식 ) 3) 뉴턴의운동제 3 법칙 작용과반작용의법칙 = 작용 반작용과두힘의평형
7-4) 힘의법칙 중력 (W) - 지구가물체를당기는힘으로지구중심방향 질량, : 중력가속도 ) ( : 물체의 중력가속도 = 마찰력 ( ) : 두물체가접촉할때그운동을방해하는힘으로마찰력의방향은외력과반대방향이며, 크기는다음과같다. μ : 마찰계수 N : 수직항력 탄성력 : 탄성체를변형시켰을때탄성체가원래상태로되돌아가려는힘으로탄성력의크기는탄성력의크기는탄성체의변형된길이에비례하고, 방향은외력과반대방향이다. F = ( : 탄성계수 : 변형된길이 ) 훅의법칙 : 탄성력의세기는탄성체의변형된길이에비례한다.
8-1. 그림은수평인책상위에질량이각각 1 kg 인수레와추를줄로연결하고잡고 있던수레를놓은후, 시간 에서운동하는수레위에모래주머니를올려놓은 모습이다. 그래프는수레의속력을시간에따라나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 줄의질량과모든마찰은무시한다.) ㄱ. 모래주머니를올려놓기전과후의수레의가속도의비는 2 : 1이다. ㄴ. 수레위에올려놓은모래주머니의질량은 1 kg이다. ㄷ. 추에작용하는합력은모래주머니를올려놓은후가올려놓기전보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ 2. 그림은어미개와강아지가줄로연결되어있는장난감이수평면에놓여있는모습을나타낸것이다. 이장난감에서는줄이어미개의몸속으로감기면서뒤의강아지가어미개에닿게된다. 그래프는줄의길이가 60 cm 일때부터강아지가어미개에닿는시간 까지어미개와강아지의속력을시간에따라나타낸것이다. 어미개와강아지의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 어미개와강아지는동일직선상을운동하였으며, 줄은늘어나지않고수평을유 지하였다.) [3 점 ]
9 - ㄱ. 시간 는 30 초이다. ㄴ. 0 초부터시간 까지강아지가이동한거리는 60 cm 이다. ㄷ. 줄이강아지를잡아당기는힘은강아지가줄을잡아당기는힘보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 3. 그림은마찰이없는수평면에서운동하던물체 A, B 가마찰이있는수평면에서 등가속도직선운동하는것을, 그래프는 A, B 의속력을시간에따라나타낸것 이다. A, B 의질량은같다. 마찰이있는수평면에서의 A, B 의운동에대한옳은설명을 에서모두고 른것은? ( 단, 물체의크기는무시한다.) 보기ㄱ. 두물체가정지할때까지이동한거리는 A 가 B 보다작다. ㄴ. 3 초일때물체에작용한합력의크기는 A 가 B 보다크다. ㄷ. 두물체가정지할때까지운동량의변화량의크기는 A 와 B 가같다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ
10-4. 그림 ( 가 ) 는길이가각각 10 인두용수철 A와 B를물체에연결한모습이고, 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 의장치를단단한상자에넣은모습이다. 이때 A의길이가 8, B 의길이가 6 인상태로물체는정지하였다. 이에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 모든마찰은무시한다.) ㄱ. 용수철상수의크기는 A가 B의 2 배이다. ㄴ. ( 나 ) 에서물체에작용하는합력 ( 알짜힘 ) 은 0이다. ㄷ. ( 나 ) 에서용수철 A가물체에작용하는힘의방향은오른쪽이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 5. 그림 ( 가 ) 는천장에매단도르래양쪽에물체 A, B 가실로연결되어일정한속력 으로운동하는것을나타낸것이고, 그림 ( 나 ) 는마찰이없는빗면위의물체 C 와 도르래아래의물체 D 가실로연결되어정지해있는것을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 공기저항, 실과 도르래의질량및마찰은무시한다.) ᄀ. A 의가속도는 0 이다. ᄂ. A 의질량은 B 의질량과같다. ᄃ. C 의질량은 D 의질량보다크다. 1 ᄀ 2 ᄃ 3 ᄀ, ᄂ 4 ᄂ, ᄃ 5 ᄀ, ᄂ, ᄃ
11-6. 그림 ( 가 ) 는수평면위에서물체 A와 B가실로연결된채수평면과나란한방향으로 10N의힘을받아일정한속력으로운동하는것을나타낸것이다. A와수평면사이, B와수평면사이의운동마찰계수는서로같다. 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 와재질이다른수평면위에서 A가도르래아래의 B와실로연결된채일정한속력으로운동하는것을나타낸것이다. A, B의질량은각각 2kg, 1kg이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 중력가속도는 10 이며, 실의질량, 실과도르래의마찰및공기저항은무시한다.) [3 점 ] ㄱ. ( 가 ) 에서물체에작용하는운동마찰력의크기는 A 가 B 보다크다. ㄴ. ( 가 ) 에서 A 에작용하는운동마찰력의크기는 ( 나 ) 에서보다크다. ㄷ. ( 가 ) 에서 B 가 A 를당기는힘의크기는 ( 나 ) 에서와같다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 7. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에정지해있는질량 m 인물체에힘 F 를오른 쪽으로작용하여운동시키는것을나타낸것이며, 그림 ( 나 ) 는시간 t 에따른 F 의 크기를나타낸것이다. 0 초부터 8 초까지이물체의운동에대한설명으로옳은것을 에서모두고 른것은? ( 단, 공기저항은무시한다.) [3 점 ] ㄱ. 1 초일때가속도의크기가가장크다. ㄴ. 8 초일때운동량의크기는 1 초일때의 4 배이다. ㄷ. 0 초에서 3 초까지이동한거리는 0 초에서 1 초까지이동한거리의 8 배이다.
12-1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 8. 그림은영희가지면에서서철봉을일정한힘 W 로당기고있는것과철수가무게 W 인역기를들어올려정지시킨모습을나타낸것이다. 영희와철수의질량은같다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? [3점] ㄱ. 철봉이영희를당기는힘의크기와철수가역기를떠받치는힘의크기는같다. ㄴ. 지면이영희를떠받치는힘의크기는지면이철수를떠받치는힘의크기보다작다. ㄷ. 지면이철수를떠받치는힘과역기가철수를누르는힘은작용과반작용의관계이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 9. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평인실험대에서수레가추와실로연결되어운동하 는것을나타낸것이다. 다음은그림 ( 나 ) 와같이 ( 가 ) 에서질량이같은추하나를더매달았을때에대한설명과정이다. [ 설명과정 ] Ⅰ. 매달린추의질량의합은 2배가된다. Ⅱ. 매달린추에작용하는중력의합은 2배가ᄀ. Ⅲ. 이때수레에작용하는합력은 2배가ᄂ. Ⅳ. 그러므로수레의가속도의크기는 2배가ᄃ. ᄀ, ᄂ, ᄃ에들어갈말로옳은것은? ( 단, 실의질량, 도르래의마찰, 공기저항은 무시한다.) ᄀ ᄂ ᄃ 1 된다 된다 된다 2 된다 되지않는다 된다 3 된다 되지않는다 되지않는다 4 되지않는다 된다 된다
13-5 되지않는다되지않는다되지않는다 10. 그림 ( 가 ) 는경사각이일정하고마찰이없는경사면에서질량 2kg인물체를가만히놓았을때물체가운동하는것을나타낸것이다. 그림 ( 나 ) 는물체를놓은순간부터물체의속도를시간에따라나타낸것이다. 0초부터 2초까지, 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 공기저항은무시한다.) ㄱ. 물체에작용한합력의크기는 10N이다. ㄴ. 경사면을따라물체가이동한거리는 10m이다. ㄷ. 중력이물체에한일은 100J이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 11. 그림 ( 가 ) 는정지해있는질량, 인두물체 A, B 를실로연결하여일정 한힘 로 초동안잡아당기는모습을, ( 나 ) 는물체의속력이 가되는 초인순간실을끊고 초동안 의힘으로당기는모습을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 실의질량과모든마찰은무시한다.) [3점] ㄱ. 0 초에서 초까지 A의평균속력은 이다. ㄴ. A의가속도는 ( 가 ) 의경우가 ( 나 ) 보다작다. ㄷ. B가받은합력은 ( 가 ) 와 ( 나 ) 의경우가같다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ
14-12. 그림과같이질량 1 kg, 3 kg인물체 A, B를실로연결하여도르래에걸고, A를 40 N의일정한힘으로 0에서 1 초동안아래방향으로당기다가 1 초일때놓았다. 물체의운동에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 중력가속도는 10 ms 이고실의길이는충분히길며, 실과도르래의질량및모든마찰은무시한다.) [3점] ㄱ. 0에서 1 초동안 A의가속도크기는 5 ms 이다. ㄴ. 2 초일때 A의운동방향이바뀐다. ㄷ. B의최고점의높이는지면으로부터 2.5 m이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ 13. 그림은도르래를천장에매달도르래에걸린줄의양끝에물체를매단것을 나타낸것이다. ( 가 ) 에는질량이 5 kg 인두물체를, ( 나 ) 에는질량이 4 kg, 6 kg 인 두물체를, ( 다 ) 에는질량이 3 kg, 7 kg 인두물체를매달아잡고있다가놓았다. ( 가 ) ( 나 ) ( 다 ) 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 줄과도르래의질량및모든마찰은무시한다.) [3점] ㄱ. ( 가 ), ( 나 ), ( 다 ) 의물체들중에서 7 kg의물체에작용하는합력이가장크다. ㄴ. 줄이물체를당기는힘이가장큰경우는 ( 가 ) 이다. ㄷ. ( 나 ) 에서줄이 6 kg의물체를당기는힘은줄이 4 kg의물체를당기는힘보다크다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
15-14. 그림은널뛰기에서영희가널을굴러숙희가떠있는모습이다. 숙희에게작용하는힘에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 공기의저항은무시한다.) ㄱ. 숙희는떠있는동안널이미는힘을받고있다. ㄴ. 떠있는동안숙희에게작용하는힘의크기는숙 희의무게와같다. ㄷ. 영희가세게구를수록떠있는동안숙희에게작 용하는힘은더커진다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 15. 그림 ( 가 ) 와같이수평면에정지해있는질량 4kg 인물체에 6N 의힘을수평방 향으로작용시키면서진동수가 60Hz 인시간기록계로물체의운동을기록하였더 니 6 타점사이의간격이 ( 나 ) 와같았다. ( 가 ) ( 나 ) 물체와수평면사이에작용하는운동마찰력의크기는? ( 단, 공기저항, 종이테이프 와시간기록계사이의마찰은무시한다.) [3 점 ] 1 1 N 2 2 N 3 3 N 4 4 N 5 5 N
16-16. 그림 ( 가 ) 는자동차가상자를싣고기울기가일정한경사면을올라가고있는 것을나타낸것이고, ( 나 ) 는자동차의속력을시간에따라나타낸것이다. 자동차 가운동하는동안상자는마찰력이작용하여미끄러지지않는다. ( 가 ) ( 나 ) 자동차와상자에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 공기 저항은무시한다.) 보기 ㄱ. 상자에작용하는마찰력의크기는 2 초일때가 1 초일때보다크다. ㄴ. 4 초일때상자에작용하는마찰력의방향은자동차의운동방향과반대이다. ㄷ. 6 초부터 7 초까지자동차에작용하는합력은일정하다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 17. 그림 ( 가 ) 와같이마찰이없는수평인얼음판위에서 0.2초동안철수는물체를밀고동시에영희는줄을당겼다. 그림 ( 나 ) 는철수와영희가각각물체와줄에힘을작용하는순간부터철수와영희의속력을시간에따라나타낸것이다. 철수, 영희의질량은각각 65 kg, 50 kg이고, 물체의질량은 60 kg이며, 철수, 영희, 물체는일직선상에서운동한다. ( 가 ) ( 나 ) 0 초부터 0.2 초까지철수, 영희, 물체에대한설명으로옳은것을 에서모 두고른것은? ( 단, 줄의질량과공기저항은무시하고, 철수와영희가각각물체 와줄에작용한힘의방향은수평방향이다.) [3 점 ] 보기 ㄱ. 철수의운동방향은물체의운동방향과반대이다. ㄴ. 영희가줄을당기는힘의크기는 50 N 이다. ㄷ. 물체의가속도의크기는 이다.
17-1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 18. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에서물체 A와물체 B를함께붙여벽에대고수평방향의힘 F로 A를밀고있는것을나타낸것이다. 그림 ( 나 ) 는마찰이없는수평면에서 A와 B를함께붙여같은힘 F를 A에작용하여 A, B가등가속도운동하는것을나타낸것이다. A, B의질량은각각 2m, m이다. ( 가 ) 에서 B 가 A 에작용하는힘의크기가 일때, ( 나 ) 에서 B 가 A 에작용하는 힘의크기는? ( 단, 공기저항은무시한다.) [3 점 ] 19. 그림 ( 가 ), ( 나 ) 와같이마찰이없는수평면에정지해있는질량 인물체 A 위에질량 인물체 B를가만히올려놓은후, 크기와방향이같은힘 를 ( 가 ) 에서는 A에, ( 나 ) 에서는 B에수평으로작용하였더니 B가 A 위에서미끄러지지않고 A와함께운동하였다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 공기저항은무시한다.) - ㄱ. A의가속도의크기는 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서같다. ㄴ. B에작용하는마찰력의방향은 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서같다. ㄷ. B가 A에작용하는마찰력의크기는 ( 가 ) 에서가 ( 나 ) 에서보다작다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
18-20. 그림 ( 가 ) 는전통놀이인줄타기를하는모습이고, 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 를모식적으 로나타낸것이다. 줄타는사람의앞부분과뒷부분의줄에걸린힘을각각 과 라한다. ( 가 ) ( 나 ) 줄위의사람이천천히앞으로이동하는동안 과 의크기변화를예상한것 으로가장알맞은것은? [3점] 1 감소 증가 2 감소 감소 3 증가 증가 4 증가 감소 5 일정 일정 21. 그림과같이마찰이없는수평면에있는물체 A 위에물체 B를올려놓고, B를용수철로벽에연결하고평형상태를만든후, A 에일정한힘 F 를오른쪽방향으로작용한다. A, B가서로미끄러지지않고오른쪽방향으로이동하는동안, 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 용수철의질량은무시하며, 용수철은탄성한계내에서늘어난다.) [3점] 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
19-22.
20-23. [5~6 강 ] 3. 운동량과충격량 1) 운동량과충격량 운동량 : 운동하는물체가나타낼수있는운동효과의크기를표현한물리량 = ( 단위 : kg m/s) 충격량 : 일정시간동안물체에작용하여물체의운동상태인속도를변화시킬 때보여지는힘의효과를표현한물리량 I = F t ( 단위 : N s )
21-2) 운동량과충격량과의관계 운동량과충격량과의관계 : 일정한시간동안운동량의변화는그시간동안 받은충격량과같다. = - 즉, I = 3) 충돌과운동량보존 운동량보존법칙유도 =
22-1. 그림은질량 인야구공이타자가휘두른방망이에맞아속도가변하는과정을나타낸것이다. 공은속력 로방망이에충돌한후반대방향으로속력 로운동하였다. 공과방망이는시간 동안접촉하였다. 이충돌에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ㄱ. 충돌후공의운동량의크기는 이다. ㄴ. 공이방망이로부터받은충격량의크기는 이다. ㄷ. 방망이가공에작용한평균힘의크기는 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ 2. 그림 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는마찰이없는수평면에서속력 로운동하던질량 인두물체 A, B가벽에수직으로충돌한후각각, 의속력으로정반대방향으로튀어나오는것을모식적으로나타낸것이다. 벽과접촉하는시간은 A가 B의 2배이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 물체의크기와공기저항은무시한다.) - ㄱ. 벽과충돌전후 A의운동량변화량의크기는 이다. ㄴ. 충돌하는동안벽이물체로부터받은충격량의크기는 ( 가 ) 에서가 ( 나 ) 에서보다크다. ㄷ. 충돌하는동안벽이물체에작용하는평균힘의크기는 ( 나 ) 에서가 ( 가 ) 에서보다크다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
23-3. 그림은수평한얼음판위에정지해있는사람 B 를향해사람 A 와 C 가일정한속력 로운동하는어느순간의모습을나타낸것이다. 세사람의질량은모두같으며, 이순간 A, B, C 의위치는 축상의 0,, 이다. 이후 A, B, C 는서로충돌할때마다하나가되었다. 세사람의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 사람과얼음판사이의마찰은무시한다.) ㄱ. 첫번째충돌후 A의속력은 이다. ㄴ. 위치 에서두번째충돌이일어난다. ㄷ. 두번째충돌후세사람은모두정지한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 4. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에서속력 v 로운동하던물체 A 가정지해있는물체 B 와충돌한후 A 는정지하고 B 는운동하는것을, ( 나 ) 는마찰이없는수평면에서속력 v 로운동하던물체 C 가정지해있는물체 D 와충돌한후 C, D 가일직선상에서운동하는것을나타낸것이다. A, B, C, D 의질량은같다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 물체의크기와공 기저항은무시한다.) [3 점 ]
24 - ㄱ. 충돌후운동량의크기는 B 가 D 보다작다. ㄴ. 충돌하는동안 A 가받은충격량의크기는 C 가받은충격량의크기보다크다. ㄷ. 충돌후운동에너지의합은 ( 가 ) 에서가 ( 나 ) 에서보다크다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 5. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면위에서물체 A 가정지해있는물체 B 를향해 일정한속력 으로운동하는것을나타낸것이다. A, B 는질량이 으로같고, 충돌후일직선상에서등속운동한다. 그림 ( 나 ) 는충돌하는동안 A 가 B 로부터 받는힘의크기를시간에따라나타낸것이며, 시간축과곡선이만드는면적은 이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 공기저항과물체의크기는무시한다.) ㄱ. 충돌후 A의속력은 이다. ㄴ. 충돌하는동안 B 가받은충격량의크기는 이다. ㄷ. 충돌후 A 와 B 의운동량의합의크기는 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
25-6. 그림은마찰이없는수평면위에서 6 m 떨어져정지해있던물체 A, B가동시에각각크기가 이고방향이반대인수평방향의일정한힘을계속받으며동일직선상에서운동하는모습을나타낸것이다. A, B의질량은각각 1 kg, 2 kg이고, 힘을받기시작한순간부터 1초가지날때두물체의속력의차는 1 m/s이다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 두물체는충돌후한덩어리가되고, 공기저항과물체의크기는무시한다.) [3점] ㄱ. 는 2 N이다. ㄴ. 힘을받기시작한순간부터 2초가지날때 A와 B는충돌한다. ㄷ. 충돌직전, A와 B의운동에너지합은 18 J이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 7. 그림은마찰이없는수평면위의일직선상에서물체 A, B가오른쪽으로 v 의일정한속력으로운동하고, 물체 C가왼쪽으로 2 v 의일정한속력으로운동하고있는것을나타낸것이다. A, B, C의질량은각각 2 m, m, m 이고, A와 C는 B로부터각각 L만큼떨어져있다. 각충돌에서충돌한물체들은한덩어리가된다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 물체의크기와공 기저항은무시한다.) [3 점 ] ㄱ. B 와 C 의충돌직후한덩어리가된물체의속력은 이다. ㄴ. B 와 C 가한덩어리가된물체는 A 와충돌직후정지한다. ㄷ. B 와 C 가한덩어리가된물체는 A 와 x=l 위치에서충돌한다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
26-8. 그림 ( 가 ) 와같이마찰이없는수평면의일직선상에서등속직선운동하던물체 A, B, C 가 ( 나 ) 와같이동시에충돌하여한덩어리가되어운동한다. ( 가 ) 에서 A의속도의크기는, A에대한 B의속도의크기는, A에대한 C 의속도의크기는 이다. A, B, C 의질량은각각 이다. ( 가 ) ( 나 ) 이에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 공기저항과물체의크기는무시한다.) [3점] 보기 ㄱ. ( 가 ) 에서 A와 B의운동량의크기는서로같다. ㄴ. ( 나 ) 에서물체의속도의크기는 이다. ㄷ. 충돌전후 C 가받은충격량의크기는 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄴ, ㄷ 9. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에서물체 A가정지해있는물체 B를향해운동하는것을나타낸것이다. A, B의질량은같고, 충돌전후 A, B는동일한일직선상에서운동한다. 그림 ( 나 ) 는충돌전후 A, B 사이의거리 를시간 에따라나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 물체의크기는무시한다.) [3점] ㄱ. A에대한 B의상대속도의크기는충돌후가충돌전보다작다. ㄴ. 충돌하는동안 A가받은충격량의크기는 B가받은충격량의크기와같다. ㄷ. 충돌전 A의운동에너지는충돌후 A, B의운동에너지의합보다크다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
27-10. 그림 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는마찰이없는수평면에서물체 A와 B가충돌하기전의모습을나타낸것이다. ( 가 ) 에서 A는일정한속력 v 로직선운동하여정지해있는 B와충돌한후한덩어리가되어운동하고, ( 나 ) 에서 B는일정한속력 v 로직선운동하여정지해있는 A와충돌한후한덩어리가되어운동한다. A, B의질량은각각 m, 2m이다. ( 가 ), ( 나 ) 에서충돌하는동안 A 가받은충격량의크기를각각 I 가, I 나라고할때, I 가 : I 나는? ( 단, 공기저항은무시한다.) 1 1 : 1 2 1 : 2 3 1 : 3 4 2 : 1 5 3 : 1 11. 그림은마찰이없는수평면위에서질량이같은물체 A, B가각각등속직선운동하는모습을, 그래프는기준선으로부터 A의위치를시간에따라나타낸것이다. A가기준선을통과하는순간 A와 B사이의거리는 2m이다. A와 B는 1초일때정면으로충돌하였다. 충돌후 B 의속력은? ( 단, 물체의크기는무시한다.) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5
28-12. 그림은마찰이없는수평면위의일직선상에서물체 A, C가정지해있는 B를향해운동하는모습을, 그래프는 A가기준선을통과할때부터충돌할때까지 A와 C의위치를시간에따라나타낸것이다. A, B, C는질량이같고, 충돌후한덩어리가되어운동한다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고르면? ( 단, 물체의크기는무시한다.) [3점] 보기ㄱ. 2초일때 A의속력은 C보다크다. ㄴ. 충돌하는동안 A가받은충격량의크기는 C가받은충격량의크기와같다. ㄷ. 충돌후한덩어리가된물체의속력은충돌전 C의속력보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ 13. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에서물체 A, B, C 가일직선상에서오른쪽으로 운동하는것을나타낸것이다. B 의질량은 m 이고, A 는일정한속력 v 로운동한 다. 그림 ( 나 ) 는 A 로부터 B, C 까지의거리를시간에따라나타낸것이다. 시간 t 0 이후 B 와 C 의운동에너지의합은? ( 단, 물체의크기와공기저항은무시 한다.) 1 2 3 4 5
29-14. 그림은수평면위에정지해있는질량 50 kg 인상자를오른쪽수평방향으로끄는모습을나타낸것이다. 그래프는 10 m 를이동하는동안상자를끄는힘 를거리에따라나타낸것이다. 수평면과상자사이의정지마찰계수는 0.15, 운동마찰계수는 0.1 이다. 이상자의운동에너지가가장큰지점은? ( 단, 중력가속도는 ms 이다.) [3 점 ] 1 2 m 2 4 m 3 6 m 4 8 m 5 10 m 15. 무중력상태인우주공간에영희와철수가 30 m 떨어져정지해있다. 영희가 질량 100 kg 인물체를철수를향하여밀었고, 30 초후에철수가이물체를받아 뒤로함께밀려났다. 철수가물체로부터받은충격량의크기는? ( 단, 영희와철수의우주복을포함한질 량은각각 250 kg, 300 kg 이다.) 175 N s 2100 N s 3125 N s 4150 N s 5200 N s
30-16. 그림은우주공간에서로켓에장치된용수철이인공위성을밀어내분리하는순 간의모습이다. 그래프는로켓에서관찰한인공위성의속력을시간에따라나타낸 것이다. 동안로켓과인공위성의분리가일어났다. 로켓과인공위성의질량이각각 2000 kg, 500 kg 일때분리되는과정에서로켓이 인공위성에작용한충격량은몇 N s 인가? 1 500 2 1000 3 2000 4 2500 5 5000
31 - [7~9 강 ] 4. 일과에너지 1) 일과일률 일 (W) : 물체에힘 (F) 이작용하여힘의방향으로물체가일정거리 (s) 만큼이동했을때일을하였다고한다. W=F s cosθ (0<θ<90 ) 일률 (P) : 단위시간 (1 초 ) 동안하는일 (W) 의양 P = ( 단위 : W( 와트 ) ) 2) 일과에너지 일과운동에너지 ( W ) : 수레가일정한힘 F 를받으면서힘의방향으로 거리 s 만큼이동하였을때, 해준일의양만큼수레의운동에너지가증가한다. Fs = - 중력에의한위치에너지 : = ( 단위 : J ) 탄성력에의한위치에너지 : = (J)
32-3) 역학적에너지보존법칙 역학적에너지 : 운동에너지와위치에너지의합 중력에의한역학적에너지의보존법칙 + = + = 일정 탄성력에의한역학적에너지보존법칙 + = + = 일정
33-1. 그림과같이물체 A가질량 인물체 B와실로연결되어일정한속력 로운동하고있다. 이에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? ( 단, 중력가속도는 g 이고, 실의질량, 도르래의마찰, 공기저항은무시한다.) - ㄱ. A의질량은 B의질량과같다. ㄴ. A의위치에너지증가량은 B의위치에너지감소량보다작다. ㄷ. B에작용하는중력에의한일률은 mgv 이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 2. 그림은사다리차의동력장치를이용하여질량이 인이삿짐을기울기가일정한빗면을따라일정한속력 로거리 만큼올린것을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, g는중력가속도이다.) ᄀ. 사다리차의동력장치의일률은 g 이다. ᄂ. 중력이이삿짐에한일은 g 이다. ᄃ. 이삿짐의위치에너지는증가하였다. 1 ᄀ 2 ᄂ 3 ᄃ 4 ᄀ, ᄂ 5 ᄂ, ᄃ
34-3. 그림과같이위쪽수평면에서용수철 A에나무도막을접촉시켜 2x만큼압축시켰다가가만히놓았더니, 나무도막이경사면을따라내려와아래쪽수평면에서용수철 B를최대 2x만큼압축시켰다. A, B의용수철상수는각각, 이고, 두수평면과경사면은마찰이없다. A에이나무도막을접촉시켜 x만큼압축시켰다가가만히놓았을때, B가최대로압축되는길이는? ( 단, 용수철은탄성한계내에서압축되며, 나무도막의크기, 용수철의질량, 공기저항은무시한다.) [3점] x x 1 2 3 x x 5 x 4. 그림 ( 가 ) 는수평면에정지해있던질량이 2 kg인물체에수평으로힘 를오른쪽으로계속작용하여물체를이동시키는것을나타낸것이다. 는물체의이동거리이며수평면과물체사이의운동마찰계수는 0.1이다. 그림 ( 나 ) 는 에따른 의크기를나타낸그래프이다. 에서물체의운동에너지는? ( 단, 공기저항은무시하고, 중력가속도는 10 m/s2 이다.) [3 점 ] 1 20J 2 22J 3 24J 4 26J 5 28J
35 - μ 5. 그림과같이수평면으로부터높이 인 A점에물체를가만히놓았다. 물체는마찰이없는 AB 구간, 마찰이있는 BC 구간, 마찰이없는 CD구간을지나수평면으로부터높이 인 D점까지올라갔다가, 다시 CD구간과 BC구간을지나 B점에서정지하였다. 물체는동일연직면상에서운동하였고, 물체와 BC구간사이의운동마찰계수는이다. 는? ( 단, 중력가속도는일정하고, 공기저항과물체의크기는무시한다.) 1 3:22 5:33 2:14 5:25 3:1 6. 그림 ( 가 ) 는물체 A가마찰이있는빗면위에서일정한속력으로운동하는것을, 그림 ( 나 ) 는가만히놓은물체 B가지면을향해운동하는것을, 그림 ( 다 ) 는가만히놓은자석 C가지면위의코일을향해운동할때코일에연결된검류계의바늘이움직이는것을나타낸것이다. A, B, C 가거리 만큼운동하는동안, 이에대한설명으로옳은것을 에서 모두고른것은? ( 단, 중력가속도는일정하고, 공기저항과지구자기장은무시한 다.) ᄀ. A 의역학적에너지는점점감소한다. ᄂ. B 의위치에너지의감소량은운동에너지의증가량과같다. ᄃ. C 의역학적에너지는점점증가한다. 1 ᄀ 2 ᄂ 3 ᄃ 4 ᄀ, ᄂ 5 ᄂ, ᄃ
36-7. 그림은정지해있던질량이 m인물체가수평방향으로일정한힘 F를받아움직이는것을나타낸것이다. 이물체에힘 F를시간 t 동안작용했을때, 힘 F가한일은 W이다. 정지해있던질량이 2m인물체에수평방향으로힘 2F를시간 2t 동안작용했을때, 힘 2F가한일은? ( 단, 두물체는수평면위에서운동하며, 모든마찰은무시한다.) 1 0.5W 2 W3 2W 4 5W 5 8W 8. 그림 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는마찰이없는경사면에서전동기 A, B가질량 m 인물체를각각당길때물체가일정한속력 v로운동하는것을나타낸것이다. 각경사면이 θ 수평면과이루는각은, 이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 전동기는경사면 에고정되어있으며, 공기저항은무시한다.) ㄱ. ( 가 ) 에서물체에작용하는중력의크기는 ( 나 ) 에서보다크다. ㄴ. A 가물체에작용하는힘의크기는 B 가물체에작용하는힘의크기보다작다. ㄷ. 물체를당기는일률은 B 가 A 보다크다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
37-9. 그림과같이마찰이없는수평면에서질량 m 인물체 A 와질량 2m 인물체 B 용수철의양끝에접촉하여압축시킨후가만히놓았다. A 는마찰이없는경사면 을따라직선운동하고, B 는수평면에서일정한속력 v 로운동한다. A 가경사면을따라올라가는최고높이는? ( 단, 중력가속도는 g 이고, 용수철의질 량, 물체의크기및공기저항은무시한다.) 1 2 3 4 5 10. 그림은실험대위에재질이다 른널빤지 X, Y 를고정시켜만든 수평면에서물체 A 가질량 인 물체 B 와실로연결되어운동하 는것을나타낸것이다. A 는 X 위에서등속직선운동하다가 Y 위의한지점에서정지한다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고 른것은? ( 단, 중력가속도는 g 이고, 물체의크기, 실의질량, 도르래의마찰및 공기저항은무시한다.) [3 점 ] ㄱ. X 위에서운동하는동안, A 에작용하는마찰력의크기는 g 이다. ㄴ. X 위에서운동하는동안, 실이 A 를당기는힘에의한일률은일정하다. ㄷ. Y 위에서운동하는동안, A 의운동에너지의변화량은 A 에작용하는합력이 한일과같다.
38-1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 11. 그림과같이수평면에있는물체 A에물체 B를실과용수철로연결하여전동기로당겼더니, A와 B는 ms의일정한속력으로운동하였다. A와수평면사이의운동마찰계수는 0.2, 용수철상수는 Nm, A와 B의질량은각각 kg, kg이다. 이에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 중력가속도는 ms 이고, 실과용수철의질량, 도르래의마찰, 공기저항은무시한다.) [3점] 보기ㄱ. B에작용하는합력은 0이다. ㄴ. 전동기가 A를당기는일률은 W이다. ㄷ. 용수철의탄성력에의한위치에너지는 J이다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 12. 그림 ( 가 ), ( 나 ) 와같이질량 인물체를마찰이없는경사면의높이 인지점 에가만히놓았더니물체가미끄러져내려가용수철상수가 로같은용수철을각 각, 만큼최대로압축시켰다. ( 가 ) 에서수평면은마찰이없고, ( 나 ) 에서물 체는수평면에서마찰이있는면을지나용수철을압축한다. 물체와마찰이있는 μ 면사이의운동마찰계수는이다. ( 나 ) 에서마찰이있는면의길이 는? ( 단, 용수철의질량, 물체의크기, 공기저 항은무시한다.) [3 점 ]
39 - μ 1 2 3 4 5 13. 그림은질량 인공을가만히놓아떨어뜨리는모습을나타낸 것이다. 공이 A 점과 B 점을통과할때의속력이각각 과 이다. A 에서 B 까지공의운동에대한옳은설명을 에서모두고 른것은? ( 단, 중력가속도는 이고, 모든마찰은무시한다.) ㄱ. 공의이동거리는 ㄴ. 중력이공에한일은 이다. 이다. ㄷ. 중력이공에한일만큼공의역학적에너지는증가한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ 14. 그림 ( 가 ) 는마찰이있는수평면위의물체 A가물체 B와연결되어왼쪽으로일정한속력으로운동하는것을나타낸것이고, ( 나 ) 는전동기가 A를당길때 A가오른쪽으로 2 m/s의일정한속력으로운동하는것을나타낸것이다. ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서수평면과 A 사이의마찰계수는같다. ( 가 ) ( 나 ) ( 나 ) 에서전동기의일률은? ( 단, 중력가속도는 이고, 공기저항과도르래 의마찰은무시한다.) [3 점 ]
40-1 10 W 2 20 W 3 30 W 4 40 W 5 50 W 15. 그림 ( 가 ) 는수평면에정지해있던질량 5 kg 인물체에수평방향으로힘 F 가작 용하여물체를이동시키는것을나타낸것이다. 그림 ( 나 ) 는 F 를물체의이동거리 x 에따라나타낸것이다. 물체와수평면사이의운동마찰계수는 0.2 이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 중력가속도는 10 m/s2이며, 공기저항은무시한다.) [3점] ㄱ. x=1m일때물체의속력은 m/s이다. ㄴ. x=1m에서 x= 2m까지이동하는동안, F에의한일률은일정하다. ㄷ. x=0m에서 x= 3m까지마찰력이한일은 15J이다. 1 ㄴ 2 ㄱ, ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 16. 그림 ( 가 ) 는마찰이없는수평면에서질량이 인물체 A 가정지해있는질량 이 인물체 B 를향해속력 으로등속직선운동하는것을나타낸것이다. 그 림 ( 나 ) 는 A 가마찰이있는수평면을지난후 B 와충돌하여, A, B 가일직선상에 서각각, 의속력으로등속운동하는것을나타낸것이다. 마찰이있는면 μ 의길이는 이며, A와마찰이있는면사이의운동마찰계수는이다. 는? ( 단, 중력가속도는 g 이고, 공기저항과물체의크기는무시한다.) [3 점 ] μ 1 2 3
41 - μ 4 5 [17~18] 그림과같이마찰이없는수평면에정지해있던, 질량이각각, 인물체 A, B가분열되었다. A는등속운동하다가용수철에부딪쳤고, B는등속운동하다가마찰이있는면을지나용수철에부딪쳤다. A, B에의해용수철이최대로압축된길이는각각, 이고, 용수철상수는 이다. 물음에답하시오. ( 단, 공기저항, 물체의크기와용수철의질량은무시한다.) 17. A, B의운동에대한옳은설명을 에서모두고른것은? 보기ㄱ. 분열된직후 A와 B의속력은같다. ㄴ. 분열되는동안, A가받은충격량의크기는 B가받은충격량의크기와같다. ㄷ. 분열된직후 A 의속력은 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 18. 마찰이있는면에서 B 에작용한마찰력이한일은? 1 2 3 4 5 19. 그림은수평면위의질량 4 kg인나무도막이도르래아래의질량 1 kg인추와실로연결되어같은속력으로운동하다가정지한모습을나타낸것이다. 나무도막은 P지점을 2 m/s의속력으로통과한후일정하게속력이감소하여 P로부터 1 m 떨어진 Q지점에서정지하였다. 나무도막과수평면사이의운동마찰계수는? ( 단, 중력가속도는 이고, 나무도막의크기, 실의질량, 도르래의마찰, 공기저항은무시한다.) [3점] 1 0.2 2 0.3 3 0.4 4 0.5 5 0.6 20. 그림은철수가수평면위에정지해있던질량 20 의짐수레를밀고가는모
42 - 습이다. 그래프는짐수레에수평방향으 로작용한힘을시간에따라나타낸것이 다. 0 초에서 10 초동안철수의평균일률은얼마인가? ( 단, 짐수레에작용하는모든마 찰은무시한다.) [3 점 ] 1 6 W 2 9 W 3 12 W 4 15 W 5 18 W 21. 탄성계수가 400 N/m 인용수철의한쪽을벽에고정하고반대쪽에질량 1 kg 인물체를연결한후수평면에놓았더니그림의 O 점에정지해있었다. 이물체에질량 5 kg 의추를실로매달아그림과같이도르래에걸쳐손으로잡고있다. 추를놓았을때, 물체가 O 점에서 0.1 m 떨어진 P 점을지나는순간의속력은? ( 단, 용수철, 실, 도르래의질량및모든마찰은무시하고중력가속도는 10 이다.)
43-11 22 3 4 53 22. 그림은 A 점에놓여있던물체가곡면을미끄러져내려와용수철을 L 만큼최대 로압축시킨모습을나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고르면? ( 단, 모든마찰과공기저 항은무시하고, 충돌시에너지손실은없다.) [3 점 ] 보기 ㄱ. B 점에서물체의속력은 C 점의 배이다. ㄴ. D 점에서물체의운동에너지와탄성력에의한위치에너지는같다. ㄷ. A 점과 E 점의역학적에너지는같다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
44 - [10~12 강 ] Ⅱ. 전기와자기 1. 전압과전류 1) 전류 전류 : 도체내에서전하를띤입자 ( (-) 전하 : 자유전자 ) 의흐름 전류의세기 ( I ) = = 2) 전압과전류 ( 단위 : A( 암페어 ) ) 전압 : 도선에서전자를이동시키는전기적압력을전압이라하고, 단위로는 V( 볼트 ) 를사용한다. 옴의법칙 : V = ( R : 저항 [Ω])
45-2. 전류의열작용 1) 전기저항 저항 : 도체내에서전류의흐름을방해하는요소 저항의성질 : 저항 ( R ) 은단면적 ( s ) 이가늘고, 길이 ( l ) 가길수록큰값을갖는다. ρ ( : 비저항 ) ρ 비저항 ( ) : 물질의종류에따라결정되는상수 2) 저항의연결 직렬연결 ( = = = ) V = ( + + ) = = + + 병렬연결 ( = = = ) = = =
46-3) 전류의열작용 전류의열작용 : 니크롬과같은저항체에흐르는전류로인해열이발생하는 작용. = = = 열의일당량 ( ) : 4.2J/cal ( 단위 : kcal) 전류가하는일 ( 전기에너지 ) : W = = = 4) 전력과전력량 전력 : 전류가단위시간 (1 초 ) 동안하는일, P = = = = ( 단위 : W ) 전력량 : 전류가일정한시간동안에한일 ( 단위 : J )
47-1. 그림은길이와단면적은같고재질이다른두저항체 X, Y 에서전압과전류의 관계를알아보기위한실험장치를나타낸것이다. 그래프는 X, Y 에걸리는전압 에따른전류의변화를나타낸것이다. 이에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ( 단, 온도에따른 X, Y 의모양 변화는무시한다.) [3 점 ] ㄱ. X 에걸리는전압은 Y 에걸리는전압과같다. ㄴ. 전압이커질수록 X, Y 각각의저항값은감소한다. ㄷ. 전압이 4 V 일때 X 와 Y 의비저항의비는 2 : 3 이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 2. 그림은원통형금속막대와전류계를일정한전압의전원장치에연결한것을나 타낸것이다. 원통형금속막대를표에제시된금속막대 A, B, C 로바꾸어실험 하였더니전류의세기는각각,, 이었다. 금속 막대 비저항 ( Ω m ) 단면적 (mm ) A 2 1 B 3 3 C 4 2 A, B, C 의길이를각각 A, B, C 라할때, A : B : C 는? 1 1 : 1 : 2 2 1 : 2 : 4 3 2 : 2 : 1 4 4 : 2 : 1 5 4 : 4 : 1
48-3. 그림은저항값이 3Ω, 6Ω, R인저항을전압이 18V로일정한전원장치에연결한것을나타낸것이다. 스위치 S가열려있을때전류계에흐르는전류의세기는 6A이다. S를닫았을때, 전류계에흐르는전류의세기는? 1 2A 2 3A 3 9A 4 12A 5 18A 4. 그림과같이저항 R1, R2와저항값이 6Ω인저항 R3을전압이 18V인전원장치에연결하였더니, R1, R2, R3의소비전력의비가 6:2:1이었다. 이회로에대한설명으로옳은것만을 에서있는대로고른것은? - ㄱ. R1의저항값은 6Ω이다. ㄴ. R2에흐르는전류의세기는 2A이다. ㄷ. R3에걸리는전압은 4V이다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 5. 그림은저항값이,, 인세저항과전구, 스위치 S, S, S 을전압이일정한전원장치에연결한회로를나타낸것이다. 전구의밝기가최대가되도록하기위해닫아야하는스위치만을있는대로고른것은? [3점] 1 S 2 S 3 S, S 4 S S 5 S S S
49-6. 그림과같이저항 A로구성된전열기 X 와저항 A, B로구성된전열기 Y 를전압이일정한전원장치에연결하였더니, X 의소비전력은 Y 의 3배이었다. 저항 A, B의저항값을각각 A, B 라할때, A : B 는? ( 단, 온도에따른저항변화는무시한다.) [3점] 1 1 : 1 2 1 : 2 3 1 : 3 4 2 : 1 5 3 : 1 7.. 그림과같이두가변저항 A, B 와전구를전압이일정한전원장치에연결하였다. 가변저항의값을변화시킬때, 전구에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? [3점] ㄱ. A 를증가시키면전구에흐르는전류의세기는감소한다. ㄴ. B 를증가시키면전구에걸리는전압은감소한다. ㄷ. B 를감소시키면전구의소비전력은감소한다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄱ, ㄷ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
50-8. 그림 ( 가 ) 는굵기가일정한원기둥모양의저항체를전원장치에연결한모습을 나타낸것이다. 그림 ( 나 ) 는 ( 가 ) 의저항체를 3 등분하여동일한전원장치에연결 한모습을나타낸것이다. ( 가 ) ( 나 ) ( 가 ) 와 ( 나 ) 에흐르는전체전류의비 가 나와전체소비전력의비 가 나를옳 게짝지은것은? ( 단, 두경우전원장치의전압은같다.) 가 나 가 나 1 1 : 1 1 : 4 2 1 : 2 1 : 2 3 1 : 2 1 : 4 4 2 : 1 1 : 2 5 2 : 1 4 : 1 9. 그림과같이저항값이같은저항 3 개와전압계를전압이일정한전원장치에연 결하였다. 집게 A 를 P, Q, R 점에연결하였을때전압계에서측정된전압은각 각 P, Q, R 이다. P, Q, R 의크기를바르게비교한것은? ( 단, 온도에따른저항값의변화는무시한다.) [3점] 1 P Q R 2 P R Q 3 Q P R 4 Q R P 5 R Q P
51-10. 그림 ( 가 ) 는전압이일정한전원장치에저항체 A를연결한모습을, ( 나 ) 는 ( 가 ) 의회로에서저항체 A에저항체 B를병렬로연결한모습을나타낸것이다. A와 B는단면적이같고, 길이는각각, 이다. 이때회로전체에서소비되는전력은 ( 가 ) 와 ( 나 ) 에서각각, 이었다. ( 가 ) ( 나 ) A 와 B 의비저항을각각 A, B 라고할때 A B 는? 1 1 : 1 2 1 : 2 3 1 : 3 4 2 : 1 5 3 : 1 11. 그림 ( 가 ) 는체지방측정기의사용설명서이다. 그림 ( 나 ) 와같이양손의엄지를 대면몸에미세한전류가흐르면서체지방이측정된다. 체지방이많을수록전류는 약하게흐르고, 체지방수치는높게표시된다. ( 가 ) ( 나 ) Ⅰ. 키, 몸무게, 성별, 나이를입력한다. Ⅱ. A, B 부분에양손의엄지를댄다. 주의사항 : 사용하기전에몸에접촉된모든금속을제거한다. 이에대한옳은설명을 에서모두고른것은? ㄱ. 동일한신체조건에서체지방이많은사람의전기저항이더크다. ㄴ. 몸에금속이접촉된경우체지방수치가높게나올것이다. ㄷ. 측정중에양손의손목이서로닿으면체지방수치가낮게나올것이다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ
52-12. 그림 ( 가 ) 와 ( 나 ) 는동일한전원에저항값이같은네개의저항을서로다르게 연결한전기회로이다. ( 가 ) ( 나 ) 두회로에대한옳은설명을 에서모두고른것은? [3 점 ] ㄱ. 전체저항은 ( 가 ) 가 ( 나 ) 보다크다. ㄴ. ( 나 ) 에서각저항에흐르는전류는모두같다. ㄷ. a 와 b 사이의전압이 c 와 d 사이의전압보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄴ 5 ㄱ, ㄷ 13. 그림은동일한전기저항 4개와 스위치 S를전압이일정한전원 장치에연결한것을나타낸것이 다. 열려있던스위치 S를닫을 때, 점 a에흐르는전류세기의 변화와, 점 b와점 c 사이의전압 의변화를바르게짝지은것은? [3점] 전류의세기 전압 1 증가한다 증가한다 2 증가한다 일정하다 3 증가한다 감소한다 4 감소한다 증가한다 5 감소한다 감소한다
53-14. 그림과같이저항값이각각 5Ω, 2Ω, 1Ω, 인저항을전압이 8 V 로일정한전 원장치에연결하였다. 스위치 S1, S2 를모두열었을때의전류계에흐르는전류 의세기와 S1, S2 를모두닫았을때의전류계에흐르는전류의세기가같았다. 는? [3 점 ] 1 2Ω 2 10Ω 3 12Ω 4 15Ω 5 20Ω 15. 그림은저항값이같은 4개의저항을전압이일정한전원장치에연결한회로를나타낸것이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고르면? 보기ㄱ. a점에흐르는전류의세기는 b점에서와같다. ㄴ. b점에흐르는전류의세기는 c점에서와같다. ㄷ. a점과 c점사이에걸린전압은 b점과 c점사이에걸린전압과같다. 1 ㄱ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄴ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ
54-16. 그림은저항,, 3Ω인저항, 스위치 S를전압이 30V인전원장치에연결한회로를나타낸것이다. 에흐르는전류의세기는스위치 S를 a에연결했을때 5A이고, b에연결했을때 2A이다., 의저항값을바르게짝지은것은? [3점] (Ω) (Ω) 1 2 3 2 3 3 3 3 6 4 6 3 5 6 6 17. 그림은금속 A, B 로만든두저항, 를전압이일정한전원장치에연결 한회로를, 그래프는금속 A, B 의온도에따른비저항을나타낸것이다. 0 에서 두저항에흐르는전류의세기는같다. 400 에서, 에흐르는전류의세기의비 ( : ) 는? ( 단, 온도변화에따른 부피변화는무시한다.) [3 점 ] 1 1 : 2 2 2 : 5 3 4 : 5 4 5 : 2 5 5 : 4
55 - 전후 18. 그림은저항값이같은 3개의저항, 스위치 S를전압이일정한전원장치에연결한회로를 나타낸것이다. S를닫기전과닫은후 에 서의소비전력의비 ( : ) 는? [3점] 1 1 : 3 2 2 : 3 3 3 : 2 4 4 : 9 5 9 : 4 19. 그림과같이동일한전구 A, B와가변저항 r, R, 스위치 S를전압이일정한전원장치에연결하였다. A, B의밝기에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? [3점] 보기 ㄱ. r 의저항값이 0 이아닐때, S 를닫으면 A 는닫기전보다어두워진다. ㄴ. r 의저항값이 0 일때, S 를닫으면 A 의밝기는닫기전과같다. ㄷ. r 의저항값이 0 일때, S 를닫고 R 의저항값을증가시키면 B 는증가시키기전보다 밝아진다. 1 ㄴ 2 ㄷ 3 ㄱ, ㄴ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄱ, ㄴ, ㄷ 20. 그림과같이저항으로구성된전열기 X, Y, Z를전압이일정한전원장치에연결하였다. 스위치 S를 A에연결하였을때 X의소비전력은 P0, Y의소비전력은 2P0이었다. S를 B에연결하였을때 X의소비전력은? [3점]
56-21. 그림 ( 가 ) 와같이저항 과, 저항값이 6 Ω 인저항, 스위치 과 를전 압이 24 V로일정한전원장치에연결하였다. 0초일때 을닫고, 10초일때 를닫았다. 그림 ( 나 ) 는 을닫은직후부터점 p에흐르는전류를시간에따라나타낸것이다. 0초부터 20초까지두저항 에서소비되는전기에너지를각각 라고할때, 는? [3점] 1 2:12 3:23 4:14 5:25 16:1 22. 그림과같이네개의저항을전압이일정한전원장치에연결하였다. 스위치 S1 만닫았을때전류계에흐르는전류는 3 A이고, 스위치 S2 만닫았을때전류계에흐르는전류는 1 A이었다. S1 만닫았을때 R 의소비전력은? 1 12 W 2 18 W 3 24 W 4 27 W 5 36 W
57-23. 그림은열량계에저항을넣고전압이일정한전원장치에연결하여일정한시간동안발생하는열량을알아보기위한실험장치를모식적으로나타낸것이다. 표는동일한조건에서각각단면적이같고재질이균일한원통형저항 A, B, C를바꾸어가며실험하여얻은결과이다. 이에대한설명으로옳은것을 에서모두고른것은? ( 단, 열량계의열손 실과온도에따른비저항변화는무시한다.) ㄱ. A 의저항값은 B 의저항값보다크다. ㄴ. B 의저항값은 C 의저항값과같다. ㄷ. C 의비저항은 A 의비저항보다크다. 1 ㄱ 2 ㄴ 3 ㄷ 4 ㄱ, ㄷ 5 ㄴ, ㄷ 24.