[과외]3.물상 일과 일률

목차

1. 핵심기출문제
2. 해설과 답안

본문내용

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① 15 W ② 100 W
③ 1500 W ④ 1800 W
⑤ 6000 W
54. 오른쪽 그림은 아파트에서 빗면을 이용하여 짐을 올리는 장치이다. 2500N의 짐을 장치로부터 빗면의 끝까지 올리는 데 10초가 걸렸다면 이 장치의 일률은 몇 W 인가 ? (금란여, 언남)
55. 다음 중 에너지와 같은 물량은 ? (중원, 풍납여)
① 질량 ② 일률
③ 무게 ④ 힘
⑤ 일
56. 우리는 보통 포크레인이 사람보다 같은 시간에 더 많은 일을 한다고 알고 있다. 이것을 확인하기 위해서 사람과 포크레인으로 하여금 같은 조건에서 질량이 다른 물체를 연직 상방향으로 들어올리게 한 후, 다음과 같은 내용을 측정하였다. 같은 시간에 한 일이 크기를 바르게 나타낸 식은 ? (한강, 아주)
A. 물체를 옮긴 방향
B. 물체를 들어올리는 데 걸린 시간
C. 물체를 들어올리는 데 드는 힘의 크기
D. 옮긴 물체의 부피
E. 물체를 들어올린 높이
① ②
③ ④
⑤
57. 오른쪽 그림과 같이 반지름의 비가 1 : 2 인 축바퀴에서 20N의 힘으로 줄을 10m 당기는 데 10초가 걸렸다. 이때 일률은 ? (단, 마찰은 무시한다.) (방학, 남대문)
① 20 W ② 100 W
③ 200 W ④ 400 W
⑤ 2000 W
58. 표는 일률이 다른 모터 ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ을 사용하여 질량을 모르는 추들을 오른쪽 그림과 같은 장치로 각각 일정한 속력으로 끌어올릴 때 걸린 시간과 끌어올린 높이를 나타낸 것이다. 이 때 질량이 같은 추를 끌어올린 모터 2개를 고르시오. (중평, 명일여)
사용한 모터
모터의 일률 (W)
걸린 시간(초)
끌어올린 높이 (m)
ㄱ
ㄴ
ㄷ
ㄹ
10
30
40
100
10
20
15
3
0.5
1.5
0.5
1.5
① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄹ ④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄷ, ㄹ
59. 오른쪽 그림과 같이 움직 도르래와 고정 도르래를 사용하여 줄을 3m/s의 일정한 속력으로 잡아당겨서 무게가 600N인 물체를 끌어 올리고 있다. 이 때 일률은 ? (상계, 언북)
① 300 W② 600 W
③ 900 W④ 1200 W
⑤ 1500 W
60. 오른쪽 그림은 체중이 600N인 사람이 도르래를 이용하여 자신을 끌어올리는 모습을 그린 것이다. 이 사람이 줄을 평균 속력 1m/s로 잡아당긴다면 자신의 체중에 대해 이 사람이 하는 평균 일률은 몇 W 인가 ? (신정여, 남서울)
핵심기출문제 ……
1. ①
축바퀴의 원리는 지레의 원리와 같다.
2. 60 J
3. ③
축바퀴가 물체에 한 일 = 힘이 한 일
4. ②
축바퀴를 이용하면 힘에는 이득을 얻을 수 있으나 이동 거리가 길어져 일에는 이득이 없다.
5. ⑤
6. 20 배
일을 한 시간을 서로 비교한다.
7. 50 J
전기 에너지 = 전압 × 전류 × 시간
8. ⑤
물체가 이동한 거리 = 속력 × 시간
9. 10 W
한 일 = 책의 전체 무게 × 높이
10. ⑤
일률은 일을 하는 데 걸린 시간에 반비례한다.
11. ④
일한 시간이 같을 때 한 일은 물체를 들어올리는 힘과 높이에 비례한다.
12. ②
받침점에서 작용점까지의 거리를 라 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.
13. ④
작은 바퀴와 큰 바퀴의 비가 1 : 3 이므로 사람이 당기는 힘은
이다. 따라서, 사람이 한 일이 600 J 이므로 다음과 같은 식이 성립한다.
14. ②
20N의 물체에 작용한 힘의 크기는
이다. 물체가 빗면을 따라 일정한 속력으로 2m 이동하였으므로, 힘이 한일은 다음과 같다.
15. ④
나사나 볼트는 모두 빗면을 이용한 도구이다.
16. ⑤
일률을 구하기 위해서는 한 일의 양과 일을 할 때 걸린 시간을 알아야 한다.
17. ②
기울기가 작을수록 힘이 적게 들고, 일의 양은 빗면의 기울기에 관계 없이 길다.
18. 100 J
일 = 힘의 크기 × 힘의 방향으로 이동한 거리
19. ③
빗면으로 물체를 끌어올린 일의 양은 빗면의 기울기에 관계 없이 모두 같다.
20. 60 N
물체를 빗면으로 끌어 올리는 데 드는 힘 = 물체의 무게 ×
21. 75 N
물체가 빗면을 따라 내려 가려는 힘 = 물체의 무게 ×
[22～23] 빗면을 따라 물체를 끌어올리면 빗면의 길이에 따라 끌어올리는 힘의 크기는 달라지지만 올라가는 높이가 일정하므로 한 일은 같다.
22. A
23. ④
24. ③
25. 300 J
26. 300 J
27. ①
고정 도르래를 사용하면 힘의 방향을 바꿀 수 있다.
28. ②
용수철은 늘어난 길이에 따라 힘의 크기가 다르게 나타난다.
29. 일
일은 작용한 힘과 거리의 곱으로 나타낸다.
30. ⑤
에너지는 일을 할 수 있는 능력을 말한다.
31. ②
32. ⑤
빗면의 기울기가 작을수록 힘은 적게드나 어떤 빗면을 이용하더라도 일의 양은 항상 같다.
33. 60 W
빗면을 따라 끌어올리는 힘은
이다. 따라서, 200N의 물체를 빗면을 이용하여 6m 끌어올릴 때의 일률()은
일률()
이다.
34. ④
고정 도르래는 힘의 방향을 바꿀 수 있다는 장점이 있다. 또, 움직 도르래는 힘의 크기를 절반으로 줄일 수 있으나 한 일의 양은 같다.
35. ⑤
디딜방아는 사람의 에너지를 이용한 것이다.
36. ①
축바퀴의 줄을 당기는 데 드는 힘
= 물체의 무게 ×
37. 2500 W
일률
물체를 빗면으로 끌어올린 일의 양과 직접 들어올린 일의 양은 같다.
38. ①
일률
기울기가 30° 일 때
39. ④
일의 양이 일정할 때 일률과 시간은 반비례한다.
40. ①
41. ①
일 :
일률 :
42. ②
나사는 빗면의 원리를 응용한 기구이다.
43. ⑤
전력은 200W로, 초당 200J의 일을 할 수 있다.
일 = 일률 × 시간
44. ③
일률
45. ②
일률
46. 3000 J
47. ⑤
48. ②
49. 500 W
50. 20 m
51. ③
52. ①
53. ②
54. 2500 W
빗면을 따라 올리는 일은 직접 연직 방향으로 올리는 일과 같다.
55. ⑤
일을 할 수 있는 능력을 에너지라고 한다.
56. ①
57. ①
58. ③
59. ③
60. 200 W

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