DAY 02 운동의 법칙

오늘의 수능패턴 03 힘과 운동 법칙

02	01	EBS연계 2016학년도 수능 4번

그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 질량 m인 물체에 크기가 6 N인 힘 이 수평 방향으로 작용하는 모습을, (나)는

(가)의 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                       (나)

0초에서 4초까지 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 이동 거리는 24 m이다. ㄴ. 가속도의 크기는 2 m/s2이다. ㄷ. m=3 kg이다.

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

정답 ①

02	02	EBS연계 2016학년도 9월 평가원 1번

그림과 같이 나무에 매달려 정지해 있는 실을 타고 거미가 연직 방향으로 올라가는 등속도 운동을 하고 있다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 거미의 크기는 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 거미에 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄴ. 거미가 실에 작용하는 힘의 크기는 실이 거미에 작용하는 힘의 크기와 같다. ㄷ. 실이 거미에 작용하는 힘의 크기는 실이 나무에 작용하는 힘의 크기보다 크다.

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

정답 ③

02	03	2016학년도 7월 교육청 2번

그림 (가)는 질량이 각각 4 kg, 1 kg인 물체 A, B가 도르래를 통해 실로 연결되어 운동하는 모습을 나타낸 것이고, 그림 (나)는 A, B를 도르래를 통해 실로 연결한 후, B에 연직 아래 방향으로 일정한 힘 F를 계속 가하는 모습을 나타낸 것이다. (가)에서 B와 (나)에서 A는 각각 수평면에서 운동한다.

(가)                    (나)

(가)와 (나)에서 A의 가속도의 크기가 같을 때, F의 크기는? (단, 중력 가속도는 10 m/s2이고, 실의 질량, 공기 저항 및 모든 마찰은 무시한다.) (2점)

① 20 N   ② 30 N   ③ 40 N   ④ 50 N   ⑤ 60 N

정답 ②

02	04	EBS연계 2016학년도 6월 평가원 7번

그림과 같이 수평면에서 일정한 속력 v로 직선 운동하던 질량 m인 물체가 점 a를 지나는 순간부터 물체의 운동 방향과 반대 방향으로 일정한 크기의 힘 F를 받아 거리 L만큼 이동한 후, 점 b에서 정지하였다.

a를 지나는 순간부터 b에 정지할 때까지, 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 등가속도 운동이다. ㄴ. F의 크기는 [eqn: {mv ^{2}} over {2L}] 이다. ㄷ. 정지할 때까지 걸린 시간은 [eqn: {2L} over {v}] 이다.

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

정답 ⑤

02	05	2016학년도 4월 교육청 6번

그림 (가)는 물체 B와 실 p로 연결한 물체 A를 일정한 힘 F로 당기는 동안, A가 윗방향으로 등속도 운동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 m으로 같다. 그림 (나)는 (가)에서 B를 물체 C로 바꾸어 F로 당길 때, A가 등가속도 운동하는 모습을 나타낸 것이다. 이때 A의 가속도는 위 방향으로 [eqn: {1} over {3}g]이다.

(가)               (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 질량, 마찰, 공기 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 F의 크기는 A에 작용하는 중력의 크기보다 크다. ㄴ. C의 질량은 [eqn: {1} over {2}]m이다. ㄷ. p가 A를 당기는 힘의 크기는 (가)에서가 (나)에서보다 크다.

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

정답 ⑤

02	06	EBS연계 2015학년도 수능 6번

그림 (가)는 물체 A와 B가 용수철저울과 실로 연결되어 정지해 있는 모습을, (나)는 수평한 책상면 위에 놓인 A가 B와 용수철저울과 실로 연결 되어 등가속도 운동을 하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 m이다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 실과 용수철저울의 질량, 마찰과 공기 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. (가)에서 용수철저울로 측정한 힘의 크기는 2mg이다. ㄴ. (나)에서 A의 가속도의 크기는 [eqn: {1} over {2}]g이다. ㄷ. (나)에서 용수철저울로 측정한 힘의 크기는 [eqn: {1} over {2}]mg이다.

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

정답 ④

02	07	2015학년도 9월 평가원 7번

그림 (가)와 같이 마찰이 없는 수평면에서 물체 A, B를 실로 연결하고, B를 수평 방향으로 일정한 힘 F0으로 잡아당겼더니 A와 B가 함께 운동하다가 2초일 때 실이 끊어졌다. 그림 (나)는 A, B의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다. A의 질량은 2 kg이다.

(가)                      (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실의 질량은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. B의 질량은 2 kg이다. ㄴ. F0=4 N이다. ㄷ. A와 B 사이의 거리는 4초일 때가 2초일 때보다 6 m 더 크다

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

정답 ③

02	08	2015학년도 7월 교육청 4번

그림 (가)는 수평면에 놓인 물체 A를 물체 B와 실로 연결한 모습을, (나) 는 (가)의 A를 물체 C와 실로 연결한 모습을 나타낸 것이다. A와 B의 질량은 m이고, 화살표는 가속도의 방향이다.

(가)	(나)

(가)와 (나)에서 A의 가속도의 크기가 같을 때, C의 질량은? (단, 실의 질 량 및 모든 마찰은 무시한다.) (3점)

① m    ② 2m    ③ 3m    ④ 4m    ⑤ 5m

정답 ③

02	09	2015학년도 4월 교육청 4번

그림과 같이 물체 A, B, C가 실 p, q로 연결되어 등가속도 운동을 한다. A, B, C의 질량은 각각 m, m, 2m이고, B는 마찰이 없는 수평면에서 운동한다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. p가 B를 당기는 힘의 크기는 q가 B를 당기는 힘의 크기와 같다. ㄴ. A가 받는 알짜힘의 크기는 B가 받는 알짜힘의 크기와 같다. ㄷ. C의 가속도의 크기는 [eqn: {1} over {4} g]이다.

① ㄱ   ② ㄴ   ③ ㄷ   ④ ㄱ, ㄴ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

02	10	EBS연계 2014학년도 수능 8번

그림 (가), (나)와 같이 물체 A, B가 실로 연결되어 각각 등가속도 운동을 하고 있다. A, B의 질량은 각각 m, 2m이고, (가)에서 A는 마찰이 없는 수평면에서 운동한다.

(가)                     (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 질량, 도르래의 마찰과 공기 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A의 가속도의 크기는 (가)에서가 (나)에서의 2배이다. ㄴ. B가 받는 알짜힘의 크기는 (가)에서가 (나)에서의 2배이다. ㄷ. (가)에서 실이 B를 당기는 힘의 크기는 2mg이다.

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

정답 ③

02	11	2014학년도 10월 교육청 3번

그림과 같이 마찰이 없는 수평면에 대전체 A, B가 한쪽 끝이 고정된 가벼운 실 P, Q에 각각 연결되어 정지해 있다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 실은 수평을 유지한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A에 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄴ. A, B가 띠는 전하의 종류는 같다. ㄷ. P가 A를 당기는 힘과 Q가 B를 당기는 힘은 작용과 반작용의 관계이다.

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

정답 ①

02	12	2014학년도 7월 교육청 2번

그림 (가), (나)는 일직선 상에서 운동하는 물체의 속도와 운동량을 시간 에 따라 나타낸 것이다. (가)와 (나)에서 그래프의 기울기는 각각 a와 b 이다.

(가)                 (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 물체는 등가속도 운동한다. ㄴ. 물체의 질량은 [eqn: {b} over {a}] 이다. ㄷ. 물체에 작용하는 알짜힘의 크기는 증가한다 .

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

정답 ③

02	13	2014학년도 6월 평가원 3번

그림과 같이 물체 A, B, C가 도르래를 통해 실 p, q 로 연결되어 일정한 속력 v로 운동하고 있다. A, C 의 질량은 각각 m, 3m이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 g이고, 실의 질량, 모든 마찰과 공기 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. p가 A를 당기는 힘과 q가 A를 당기는 힘은 크기가 같다. ㄴ. q가 B를 당기는 힘의 크기는 2mg이다. ㄷ. q가 B를 당기는 힘과 지구가 B를 당기는 힘은 작용과 반작용 의 관계이다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

02	14	2012학년도 6월 평가원 3번

그림은 책꽂이에 책이 놓여 가만히 있는 모습을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 지구가 책을 당기는 힘의 크기는 책이 지구를 당기는 힘의 크기보다 크다. ㄴ. 책이 책꽂이를 누르는 힘과 책꽂이가 책을 떠받치는 힘은 작 용과 반작용의 관계이다. ㄷ. 책에 작용하는 합력은 0이다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄷ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ⑤

02	15	2016학년도 3월 교육청 7번

오늘의 수능패턴 04 운동량과 충격량

그림은 동일 직선 상에서 같은 방향으로 운동하던 물체 A, B가 충돌하기 전과 후의 모습을 나타낸 것이고, 그래프는 A, B의 위치를 시간에 따라 나타낸 것이다. 질량은 A가 B의 2배이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 충돌 전 운동량의 크기는 A가 B의 8배이다. ㄴ. 충돌하는 동안 속도 변화량의 크기는 B가 A의 2배이다. ㄷ. 충돌하는 동안 A가 받은 충격량의 크기는 B가 받은 충격량의 크기와 같다.

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

정답 ⑤

02	16	2015학년도 10월 교육청 6번

그림은 무중력 상태인 우주선 안에서 공 A와 B를 충돌시키는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 3m, 2m이고, 충돌 직전 속력은 모두 v이다. 그래프는 B가 A에 작용하는 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것으로, 시간 축과 곡선이 만드는 면적은 4mv이다.

이에 대한 옳은 설명만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B는 동일 직선 상에서 운동한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 충돌 직후 A의 속력은 v이다. ㄴ. B가 A로부터 받은 충격량의 크기는 4mv이다. ㄷ. 충돌하는 동안 A가 B에 작용한 평균 힘의 크기는 B가 A에 작용한 평균 힘의 크기보다 크다.

① ㄴ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

02	17	EBS연계 2015학년도 6월 평가원 7번

그림 (가)는 수평면에 정지해 있는 동전 B를 향해 손가락으로 동전 A를 튕기는 모습을 나타낸 것이다. B는 A와 충돌한 후 정지해 있던 동전 C와 충돌한다. 그림 (나)는 이 과정에서 A, B, C의 운동량을 시간에 따라 나타낸 것이다. A와 B의 충돌 시간은 2T이고, B와 C의 충돌 시간은 T이다. B의 질량은 C의 2배이다.

(가)                    (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A∼C는 동일 직선상에서 운동한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. A는 B와 충돌 후 충돌 전과 반대 방향으로 움직인다. ㄴ. B가 C와 충돌한 후, C의 속력은 B의 속력의 2배이다. ㄷ. B가 받은 평균 힘의 크기는 A와 충돌하는 동안이 C와 충돌하는 동안보다 크다.

① ㄱ   ② ㄷ   ③ ㄱ, ㄴ   ④ ㄱ, ㄷ   ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ①

02	18	2015학년도 3월 교육청 9번

그림은 수평면에서 질량이 m인 물체가 2v의 속력으로 P 지점을 통과 하는 순간의 모습을 나타낸 것이다. 물체는 Q 지점에서 벽과 충돌한 후 다시 P를 향해 운동한다. 그래프는 물체가 P를 처음 통과한 순간부터의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 물체의 크기와 마찰은 무시한다.) (3점)

① P에서 Q까지의 거리는 2vt이다.

② 4t일 때 물체는 다시 P를 지난다.

③ t일 때 물체의 운동량의 크기는 mv이다.

④ 충돌하는 동안 벽으로부터 물체가 받은 충격량의 크기는 3mv이다.

⑤ 벽으로부터 물체가 받은 힘의 방향은 충돌 전 물체의 운동 방향과 같다.

정답 ④

02	19	2014학년도 9월 평가원 6번

그림 (가)는 마찰이 없는 수평면 위에서 각각 2v, v의 일정한 속력으로 다가오는, 질량이 m인 공을 수평 방향으로 발로 차는 모습을 나타낸 것 이다. 그림 (나)는 (가)에서 공이 발로부터 받은 힘의 크기를 시간에 따라 각각 나타낸 것이고, 시간 축과 각 곡선이 만드는 면적은 4mv로 같다. 공을 차기 전과 후에 공은 동일 직선 상에서 운동한다.

(가)                   (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공의 크기는 무시한다.) (2점)

		<보 기>
	ㄱ. 발로 차는 동안, 공이 받은 충격량의 크기는 A에서가 B에서 보다 크다. ㄴ. 발로 차는 동안, 공이 받은 평균 힘의 크기는 A에서가 B에서 의 2배이다. ㄷ. 공이 발을 떠나는 순간, 공의 속력은 A에서가 B에서의 2배 이다.

① ㄱ    ② ㄴ    ③ ㄷ    ④ ㄱ, ㄴ    ⑤ ㄴ, ㄷ

정답 ②

02	20	2014학년도 4월 교육청 2번

그림은 수평인 얼음판에서 철수가 스틱으로 질량 m인 물체를 치는 모습을 나타낸 것이고, 그래프는 직선 운동하는 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 0부터 [eqn: t _{1}]까지 물체의 운동량 변화량의 크기는 mv이다. ㄴ. [eqn: t _{2}]일 때 물체에 작용하는 알짜힘은 0이다. ㄷ. 스틱이 물체에 작용하는 충격량의 크기는 물체가 스틱에 작용 하는 충격량의 크기와 같다.

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

정답 ⑤

02	21	2014학년도 3월 교육청 2번

그림 (가)는 물체 A가 정지해 있는 물체 B를 향해 3v의 속력으로 운동 하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 B와 충돌한 A가 반대 방향으로 v의 속력으로 운동하는 모습을 나타낸 것이다. A, B의 질량은 각각 m, 2m이다.

(가)                       (나)

충돌하는 동안 B가 받은 충격량의 크기는? (3점)

① mv   ② 2mv   ③ 3mv   ④ 4mv   ⑤ 5mv

정답 ④

02	22	2012학년도 수능 7번

그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에 정지해 있던 질량이 m, 2m인 물체 A, B에 각각 힘 FA, FB를 수평 방향으로 작용하여 나란하게 직선 운동시키는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 힘이 작용하기 시작한 순간부터 FA, FB를 시간에 따라 나타낸 것이다.

(가)                        (나)

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기와 공의 저항은 무시한다.) (3점)

		<보 기>
	ㄱ. 0부터 [eqn: t _{0}]까지 물체가 받은 충격량의 크기는 A가 B보다 작다. ㄴ. [eqn: t _{0}]일 때, 물체의 속력은 A가 B보다 작다. ㄷ. 2[eqn: t _{0}]일 때, 물체의 운동량의 크기는 A가 B보다 작다.

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

정답 ①