【물리학】 물리2 포물선 운동 고난이도 문제 #3

물리2 포물선 운동 고난이도 문제 #3

 

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1. 2019년 대학수학능력시험 물리Ⅱ 20번

⑴ 문제. 그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 물체 A가 수평면과 30°의 각을 이루며 2v의 속력으로 던져진 순간, 물체 B가 수평 방향으로 v의 속력으로 발사된다. 포물선 운동을 하는 A와 수평면을 떠나 포물선 운동을 하는 B는 지면상의 점 P에 동시에 도달한다. 수평면의 높이는 H이고, B가 수평면에서 이동한 거리는 L이다. H = 8v²/9g일 때, L은? (단, 중력 가속도는 g이고, A와 B의 크기는 무시하며, A와 B는 동일 연직면 상에서 운동한다.)

 

 

① 9v²/5g        ② 7v²/4g        ③ 5v²/3g        ④ 4v²/3g        ⑤ 5v²/4g

⑵ 풀이

① 물체 A의 최고점 도달 시간은 v/g

② 물체 A의 체공시간을 v/g + kv/g라고 정의 (다음 수식은 v-t 그래프를 그리면 쉽게 이해할 수 있음)

 

 

③ 물체 B의 운동시간

 

 

④ 답 : ④ 4v²/3g

 

 

2. 2019년 9월 모의고사 물리Ⅱ 17번

⑴ 문제. 그림과 같이 높이가 h인 지점에서 물체 A를 수평 방향으로, 2h인 지점에서 물체 B를 비스듬한 방향으로 동시에 던졌다. A, B는 포물선 운동을 하여 수평면에 같은 속력으로 동시에 도달하였다. A, B의 수평 이동 거리는 각각 2R, R이다. R는? (단, 물체의 크기는 무시한다.) 

 

 

① √(1/3) h        ② √(2/3) h        ③ √(4/3) h        ④ √(5/3) h        ⑤ √(8/3) h

⑵ 풀이

① 물체 A와 물체 B의 초기속도의 관계

 

 

② 물체 A의 분석

 

 

③ 물체 B의 분석

 

 

④ 답 : ④ √(5/3) h

 

 

3. 2019년 9월 모의고사 물리Ⅱ 17번

⑴ 문제. 그림과 같이 경사각이 30°인 경사면 위의 점 P에서 시간 t = 0일 때 물체 A가 속력 v_A로 경사면에 대해 수직 방향으로 발사되어 포물선 운동을 하고, 경사면을 따라 등가속도 운동을 하고 있는 물체 B가 t = t₀일 때, 속력 v_B로 경사면 위의 점 Q를 지났다. t = 3t₀일 때 A, B는 경사면 위의 점 R에 동시에 도달한다. P에서 Q까지 거리와 P에서 R까지 거리는 L로 같다. v_A / v_B는? (단, A, B는 동일 연직면에서 운동하고, 물체의 크기와 마찰은 무시한다.)

 

 

① 2√3/7        ② 3√3/7        ③ 4√3/7        ④ 5√3/7        ⑤ 6√3/7

⑵ 풀이

① 빗면 방향을 x축, 빗면에 수직한 방향을 y축으로 설정

② 연립방정식

 

 

③ 답 : ② 3√3/7

 

 

4. 2016년 6월 모의고사 물리Ⅱ 20번

⑴ 문제. 그림과 같이 점 P에서 v₀의 속력으로 60°의 방향으로 던져진 공이 포물선 운동을 하여 수평면으로부터 높이 h인 점 R에서 경사면에 수직으로 부딪쳤다. 경사면이 수평면과 이루는 각은 60°이고, 점 Q는 수평면과 경사면이 만나는 점이다. P와 Q 사이의 거리 ℓ은? (단, 중력 가속도는 g이고, P, Q, R는 동일한 연직면 상의 점이며 공의 크기는 무시한다.)

 

 

① √3h        ② 2/√3 h        ③ h        ④ √3/2 h        ⓥ 1/√3 h

⑵ 풀이. 

① 빗면 방향을 x축, 빗면에 수직한 방향을 y축으로 설정

② x축 분석

 

 

③ y축 분석

 

 

④ 연립방정식

 

 

⑤ 답 : ④ 2/√3 h

 

입력: 2020.05.23 11:23