【물리학】 물리1 역학 고난이도 문제 #4

물리1 역학 고난이도 문제 #4

 

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1. (대성학력개발연구소) 2019년 5월 모의 대학수학능력시험 물리Ⅰ 20번

⑴ 문제. 그림은 높이가 h인 경사면 위에 가만히 놓은 물체가 마찰이 없는 궤도를 따라 p, q, r를 통과한 후, 높이가 2h인 점 s에서 정지한 것을 나타낸 것이다. 수평 구간 p, q에서 운동 방향으로 크기가 F인 힘이 작용하고, 수평 구간 r, s에서는 크기가 F인 힘이 운동 방향과 반대로 작용한다. 걸린 시간은 구간 p, q와 구간 r, s가 같다. 구간 p, q의 길이가 d일 때, 구간 r, s의 길이는? (단, 물체의 크기, 마찰, 공기 저항은 무시한다.)

 

 

① d/10        ② d/5        ③ d/4        ④ d/3        ⑤ d/2

⑵ 풀이. 

① p, q, r, s 지점의 속력의 표시 : 구간 p, q와 구간 r, s의 걸린 시간이 같음을 이용

 

 

② 구간 q, r의 역학적 에너지 보존법칙

 

 

③ 거리-속력-가속도 관계식 이용

 

 

④ 답 : ② d/5

 

 

2. (대성학력개발연구소) 2019년 8월 모의 대학수학능력시험 물리Ⅰ 19번

⑴ 문제. 그림은 수평면에서 2v의 속력으로 등속도 운동을 하던 물체 A, B가 경사면 위의 점 p, q를 각각 v/2, v의 속력으로 동시에 통과하는 것을 나타낸 것이다. A, B는 q를 통과한 후 등가속도 운동을 하며, p, q 사이의 거리는 d이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 〈보기〉에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 동일 연직면 상에서 운동하며, 물체의 크기, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.)

 

 

ㄱ. 수평면에서 A, B 사이의 거리는 8d/3이다.

ㄴ. p에서 A가 도달하는 최고점까지 거리는 d/3이다.

ㄷ. B가 q를 지난 순간부터 A와 충돌할 때까지 걸린 시간은 2d/v이다.

 

① ㄱ        ② ㄴ        ③ ㄱ, ㄷ        ④ ㄴ, ㄷ        ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

⑵ 풀이. 

① ㄱ 풀이 : A와 B에 대하여 동일한 물체를 서로 다른 시점에 관찰한 것으로 간주할 수 있음

 

 

② ㄴ 풀이 

 

 

③ ㄷ 풀이 

○ 속력-시간 그래프를 그리고 천천히 생각하면 B가 0.25v일 때 충돌함을 알 수 있음

○ (참고) q와 최고점을 16등분한 지점 중 최고점에 가까운 지점에서 A와 B가 충돌함

○ 수식화

 

 

④ 답 : ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

 

 

3. 2019 EBS FINAL 실전 모의고사 물리Ⅰ 1회차 20번

⑴ 문제. 그림과 같이 물체를 높이 2h인 곳에서 가만히 놓았더니 구간 A, B를 지나 높이 h인 곳에서 물체의 속력이 0이 되었다. 물체에는 길이가 같은 수평면 구간 A, B를 지나는 동안 각각 운동 반대 방향으로 크기가 같은 힘 F가 작용한다. A 구간의 끝점 p와 B 구간의 시작점 q에서 물체의 속력을 각각 v_p, v_q라 할 때, v_q / v_p는? (단, 물체의 크기와 모든 마찰 및 공기 저항은 무시한다.)

 

 

① √2        ② √3        ③ 2        ④ √5        ⑤ √6

⑵ 풀이 

① 힘의 크기와 구간의 길이가 같다는 것의 의미 

 

 

② 각 지점에서의 속도 표시

 

 

③ p-q 구간의 역학적 에너지 보존 법칙

 

 

④ 답 : ② √3

 

입력 : 2020.02.26 21:54