[과외]중학 과학 3-1학기 중간 02 일과 에너지(교사용)

목차

1 일과 일률
2 역학적 에너지
3 역학적 에너지의 전환과 보존

본문내용

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⑤자의 마찰력 × 자의 이동 거리
수레의 운동 에너지는 할 일 즉 자의 마찰력×자의 이동거리와 같다.
[수레의 운동 에너지 측정] ★★
위 실험에서 반드시 측정하지 않아도 되는 것은?(2개) ②, ③
①수레의 질량
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②수레의 처음 속력
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③자의 마찰력
④자의 이동 거리
⑤수레가 자에 충돌하기 직전의 속력
수레의 운동에너지 = 자에 작용하는 마찰력 × 자의 이동거리이다. 여기서 자에 작용하는 마찰력이 일정하다고 하면 수레의 운동에너지는 자의 이동거리에 비례한다.
[운동 에너지 그래프] ★★
다음 중 질량에 따른 물체의 운동 에너지의 변화 관계를 바르게 나타낸 그래프는? ②
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운동 에너지와 질량은 비례한다.
[운동 에너지의 크기] ★★
나라의 장난감 무선 조종 자동차의 질량은 mkg이다. 이 자동차에 질량이 같은 무게의 짐을 싣고 4배의 속력으로 달렸다면, 자동차만 달릴때보다 얼마나 많은 에너지를 갖겠는가? ①
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①16배②32배③8배
④4배⑤2배
운동에너지는 속력의 제곱에 비례 ∴
[위치 에너지]
다음과 같이 지면으로부터의 높이와 질량이 다를 때, 위치 에너지가 가장 큰 것은? ⑤
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질량과 높이의 곱으로 비교한다.
[운동 에너지] ★★
질량 20kg의 물체가 5m/s의 일정한 속력으로 운동하고 있을 때, 이 물체가 가지는 운동 에너지는 몇 J인가? ⑤
①50J②100J③150J
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④200J⑤250J
[운동 에너지] ★
질량 500g의 물체가 100J의 운동 에너지를 가지면서 운동하고 있다면, 이 물체의 속력을 쓰시오. 20m/s
20m/s
[진자 운동] ★★
그림은 진자가 A～C를 왕복 운동하고 있는 것을 나타낸 것이다. 진자가 A에서부터 B를 통과하여 C까지 갈 때 운동 에너지가 가장 클 때는? ③
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①A②A→B③B
④B→C⑤C
B에서의 속력이 가장 크므로 에너지도 최대이다.
[일과 에너지] ★★
일과 에너지에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은? ④
①일과 에너지는 서로 전환된다.
②일과 에너지는 같은 단위로 사용한다.
③에너지란 일을 할 수 있는 능력을 말한다.
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④일의 양은 계산할 수 있으나 에너지의 양은 계산 할 수 없다.
⑤물체가 외부에 일을 하면 한 양만큼 에너지가 감소한다.
[운동 에너지 그래프] ★
다음 중 운동 에너지(Ek)와 질량(m), 속력(v) 사이의 관계를 바르게 나타낸 그래프는? ②
)
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[물체가 낙하할 때] ★★
어떤 물체가 높은 곳에서 낙하할 때 증가하는 에너지는 다음 중 어느 것인가?(단, 공기의 저항은 무시한다.) ③
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①열에너지②위치 에너지③운동 에너지
④화학 에너지⑤역학적 에너지
위치 에너지 → 운동 에너지로 전환, 역학적 에너지 일정
[에너지]
50W의 일률을 가진 전동기로 10초 동안 480J의 일을 했다면 열에 의해 손실된 에너지는 몇 J인가? ④
①1J②5J③10J
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④20J⑤59J
W=Pt=50×10=500J ∴ 500-480=20J
[속력] ★★
다음 ( ) 안에 알맞은 내용을 쓰시오. 39.2J, 58.8J, 7m/s
질량 4kg인 물체를 2.5m 높이에서 가만히 떨어뜨렸다.(단 공기의 저항은 무시한다.) 이 물체가 지면으로부터 높이 1m인 곳을 지날 때의 위치 에너지는 ( ), 운동 에너지는 ( )이다. 이 물체가 지면에 닿는 순간의 속력은 ( )이다.
9.8×4×2.5(역학적 에너지)
=9.8×4×1+운동 에너지
(위치 에너지)
∴ 위치 에너지=9.8×4×1=39.2J,
∴ 운동에너지=9.8×4×(2.5-1)=58.5J
∴ 9.8×4×2.5 = ×4×
(최고점 위치 에너지) = (최하점 운동 에너지)
= 49 ∴ = 7m/s
39.2J, 58.8J, 7m/s
[낙하하는 물체의 역학적 에너지]
다음 그림과 같이 낙하하는 물체가 있다. 물체가 낙하하는 동안 역학적 에너지가 가장 큰 지점은?(단, 공기의 저항은 무시) ⑤
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①A
②B
③C
④D
⑤모두 같다.
※ 다음은 스케이트 보드를 타고 그림과 같이 A점과 D점 사이를 왕복 운동하고 있다.(26～27)
[스케이트 보드의 운동 에너지] ★★
스케이트 보드를 타는 동안 가장 속력이 빠른 지점은? C지점
C지점
[역학적 운동 에너지] ★★★
스케이트 보드를 타는 동안, 운동 에너지가 위치 에너지로 전환되는 구간은? C～A구간, C～D구간
C～A구간, C～D구간
[위치 에너지와 속력] ★★★
높이가 10m인 건물의 옥상에서 질량의 2kg인 물체를 떨어뜨렸다. 이 물체가 지면으로부터 높이가 5m인 곳을 지날 때의 위치 에너지와 지면에 도달하는 순간의 속력이 알맞게 짝지어진 것은?(단, 공기의 저항은 무시한다.) ⑤
①49J, 7m/s②49J, 14m/s③117J, 7m/s
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④98J, 7m/s⑤98J, 14m/s
위치 에너지=9.8×2×5=98J
9.8×2×10=×2× =196 ∴ = 14m/s
[용어 설명] ★
다음 제시된 용어를 바르게 설명한 사람은? ⑤
일의 원리 위치 에너지
역학적 에너지 전환 역학적 에너지 보존 법칙
에너지 보존 법칙
①현주 : 에너지 보존 법칙이란 도구를 사용하더라도 해야 하는 일의 양은 같다는 것이다.
②은희 : 위치 에너지란 운동하는 물체가 가지는 에너지로 물체의 질량과 속력의 제곱에 비례한다.
③수지 : 일의 원리란 높은 곳에 있는 물체가 가지는 에너지로 물체의 질량과 높이에 비례한다는 것이다.
④혜림 : 역학적 에너지 보존의 법칙이란 에너지가 전환되더라도 에너지의 총량은 항상 일정하다는 것이다.
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⑤지영 : 역학적 에너지의 전환이란 물체의 운동 에너지와 위치 에너지는 서로 전환된다는 것이다.
[비스듬히 위로 던져 올린 공의 운동] ★★
다음 그림은 비스듬히 위로 던져 올린 공의 운동을 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. 공의 운동에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? ③
①A, O, B점에서의 역학적 에너지는 모두 같다.
②O점에서의 운동 에너지가 가장 작다.
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③A점에서 O점으로 이동하는 동안 위치 에너지가 운동 에너지로 전환되었다.
④O점에서 B점으로 이동하는 동안 운동 에너지가 증가하였다.
⑤A점과 B점에서의 운동 에너지는 같다.
A점에서 O점으로 이동하는 동안 운동에너지가 위치에너지로 전환되었다.

키워드

일률,   역학적,   전환,   보존