[과외]3.물상 1-5단원 모의고사-3

목차

1. 3회 모의중간고사
2. 해답과 풀이

본문내용

진자의 주기 운동에서 진자가 A점을 출발하여 B점을 지나 C점에 도달하는 동안 에너지 전환 과정을 그래프로 옳게 나타낸 것은 ? (단, 역학적 에너지, 운동 에너지, 위치 에너지)
23. 아래 그림은 추의 위치 에너지를 측정하는 실험 장치와 5개의 추 A～E로 실험한 측정값을 그래프로 나타낸 것이다. 추 A～E의 질량은 몇 종류 인가 ?
24. 아래 그림과 같이 질량이 인 수레를 높이 인 빗면에서 가만히 놓아 수평면에 놓여진 나무 도막에 충돌시켰더니 나무 도막이 이동했다. 다시 질량이 인 수레를 높이 인 빗면에서 같은 실험을 할 때, 나 무 도막의 이동 거리는 ? (단, 나무 도막의 마찰력은 일정하며, 수레의 마찰력은 무시한다.)
① 6 cm ② 9 cm
③ 12 cm ④ 24 cm
⑤ 48 cm
25. 마찰이 없는 수평면 위에 정지해 있는 질량 1kg인 물체에 오른쪽 그래프와 같이 힘을 작용하여 5m 이동시켰다. 이 물체의 속력은 몇 m/s로 되겠는가 ?
26. 오른쪽 그림과 같이 높이 5m인 A지점에서 질량 2kg인 공을 4m/s의 속력으로 연직 위로 던져 올렸다. 이 공이 올라 갔다가 지면에 도달하는 순간의 운동 에너지는 몇 J 인가 ? (단, 공기의 저항은 무시한다.)
27. 질량 2kg인 물체가 지면에서 12m 높이에서 자유 낙하할 때 운동 에너지가 위치 에너지의 2배가 되는 곳은 지면에서 몇 m가 되는 곳인가 ?
① 2 m ② 3 m
③ 4 m ④ 6 m
⑤ 8 m
28. 오른쪽 그림과 같이 질량이 각각 4kg인 수레와 추를 실로 연결하여 장치하고, 추를 5m 높이에서 가만히 떨어뜨렸다. 추가 바닥에 닿는 순간 수레의 속력은 얼마인가 ?
① 2 m/s② 3 m/s
③ 4 m/s④ 5 m/s
⑤ 7 m/s
29. 오른쪽 그림과 같이 물미끄럼틀의 꼭대기 A점에서 질량 50kg인 한 학생이 미끄러져 물속으로 들어갔다. 이 학생이 물 속으로 들어가는 순간의 B점에서의 운동 에너지는 몇 J 인가 ? (단, 마찰은 무시한다.)
30. 오른쪽 그림과 같은 빗면에 쇠구슬을 가만히 놓았 더니, 쇠구슬이 굴러내려 P점을 지날 때의 속력이 1m/s이었다. P 점을 지날 때 속력이 2m/s가 되려면, 쇠구슬은 빗면을 따라 몇 cm 굴러 내려가야 하는가 ? (단, 마찰은 무시한다.)
① 25 cm ② 30 cm
③ 40 cm ④ 50 cm
⑤ 60 cm
31. 오른쪽 그림은 진공 속에서 자유 낙하하는 공을 일정한 시간 간격으로 나타낸 것이다. 이 실험에 대한 설명 중 옳지 않은 것은 ?
① 공의 속력은 점차 빨라진다.
② 위치 에너지가 운동 에너지로 전환된다.
③ 역학적 에너지는 항상 일정하다.
④ 공기 중에서도 같은 결과를 얻을 수 있을 것이다.
⑤ 공을 위쪽으로 던질 때도 같은 그림을 얻을 수 있을 것이다.
32. 아래 그림은 전체 질량이 1000kg인 롤러 코스터의 운동을 나타낸 것이다. A점을 지나고 있을 때, 200g짜리 공을 떨어뜨렸다. 공을 놓는 순간 공의 운동 에너지는 몇 J 인가 ?
3회모의중간고사
1. ①
추에 한 일 = 추의 무게 × 올라간 높이에서 추에 한 일과 추의 무게가 같으므로 추가 올라간 높이가 같다.
2. ①
나사나 볼트의 둘레 길이는 빗면의 길이에 해당하고 한 피치의 길이는 빗면의 높이에 해당한다.
3. ③
축바퀴의 줄을 당기는 힘은 이므로 일률
4. ②
나사를 돌릴 때의 힘은 나사산이 많은 A나사가 적게 들지만 나사의 회전수가 많으므로 일의 양은 같다. 또 일의 양과 시간이 같으므로 일률이 같다.
5. ②
이므로 로 비교한다.
시간의 비
이므로 A와 C의 시간이 같다.
6. ④
A점에서 속력이 0이므로 처음 위치이다.
7. ②
8. ⑤
공기의 저항이 없으므로 역학적 에너지는 보존된다. 따라서, 「A점의 역학적 에너지 = 지면에 닿는 순간의 운동 에너지」의 관계가 성립한다.
9. ①
10. ②
11. ①
12. ⑤
역학적 에너지는 보존된다.
13.
운동 에너지가 열로 모두 전환된다.
14. ⑤
질량에 비례한다.
15. ④
섭취한 열량 = 해야 할 일
16. ②
최고점에서의 위치 에너지
17. ①
총알의 운동 에너지 - 총알이 한 일 = 발생한 열에너지,
18. ②
감소한 위치 에너지 - 그 높이에서의 운동 에너지 = 발생한 열 에너지
19. ②
처음의 운동 에너지 - 증가한 위치 에너지 - 나중의 운동 에너지 = 발생한 열에너지
20. 10 J
한 일 - 증가한 위치 에너지 = 발생한 열 에너지,
21. ①
지면에서의 운동 에너지
22. ①
A → B : 증가, 감소
B → C : 감소, 증가
23. 3 종류
추의 질량이 일정할 때 원형 도막의 이동 거리는 추의 낙하 높이에 비례하므로 원점을 통하는 같은 직선 위의 추는 질량이 같다. 따라서 A와 B, C와 D의 질량이 같으므로 질량은 3 종류이다.
24. ③
수레의 위치 에너지는 질량과 높이의 곱에 비례하므로 위치 에너지의 비
이다. 위치 에너지가 4배이면 나무 도막을 4배 이동시킨다.
25. 10m/s
물체에 해 준 일이고 물체의 운동 에너지는 이 일의 양과 같으므로 에서 이다.
26. 114 J
A점에서 물체의 역학적 에너지
이다. 물체가 지면에 도달할 때까지 역학적 에너지가 보존되며 지면에 도달할 때의 위치 에너지는 0이므로 운동 에너지는이다.
27. ③
낙하할 때 감소한 위치 에너지만큼 운동 에너지가 증가하므로 높이 에서 운동 에너지는 이고 위치 에너지는 이다. 에서 이다.
28. ⑤
실로 연결되어 있으므로 수레와 추의 속력은 같다. 또, 「감소한 위치 에너지 = 증가한 운동 에너지」이므로 다음과 같은 식이 성립한다.
29.
A점에서의 위치 에너지는 B점에서의 운동 에너지와 같다.
30. ⑤
「증가한 운동 에너지 = 감소한 위치 에너지」이고 「운동 에너지 ∝ 」이다.
31. ④
공기의 저항이 있다면 열에너지의 발생으로 역학적 에너지는 보존되지 않을 것이다.
32.
A점에서의 속력은 「감소한 위치 에너지 = 증가한 운동 에너지」에서
이다. 공을 놓는 순간의 속력도 이므로 공의 운동 에너지는
이다.

키워드

운동,   에너지,   역학적,   열량,   해답,   풀이,   중간