1  일과 에너지에 대한 설명으로 옳은 것은?

Ⅵ. 일과 에너지 전환

2. 역학적 에너지 전환과 보존

中

수준별 문제

반┃  이름┃

① 에너지의 단위와 일률의 단위는 같다.

② 에너지는 물질이며, 질량과 부피를 가진다.

③ 일은 에너지로 전환될 수 있지만, 에너지는 일로 전환될 수 없다.

④ 에너지를 가진 물체가 일을 하면 물체의 에너지는 일을 한 만큼 감소한다.

⑤ 운동 에너지를 가진 물체는 다른 물체에 일을 할 수 있으나, 위치 에너지를 가진 물체는 다른 물체에 일을 할 수 없다.

2  그림과 같이 [eqn: rm2``` m/s]의 속력으로 운동하던 질량 [eqn: rm2``` kg]인 수레를 수평면에 정지해 있던 나무 도막에 충돌시켰더니 수레가 나무 도막을 [eqn: rm5``` cm] 밀고 간 후 정지하였다.

질량이 같은 수레를 같은 나무 도막에 충돌시켜 나무 도막을 [eqn: rm20``` cm] 이동시키려고 한다면, 수레의 속력을 얼마로 해야 하는가? (단, 수레와 지면 사이에 작용하는 마찰은 무시한다.)

① [eqn: 1 over 2] m/s	② 1 m/s	③ 2 m/s

④ 4 m/s	⑤ 8 m/s

3  어떤 자동차가 [eqn: rm32``` km/h]의 속력으로 운동하다가 브레이크를 밟았더니 정지할 때까지 이동한 거리가 [eqn: rm12``` m]이었다. 이 자동차가 [eqn: rm64``` km/h], [eqn: rm96``` km/h]의 속력으로 달리다가 브레이크를 밟으면 몇 [eqn: rmm] 이동한 후 정지하는지 옳게 짝 지은 것은?

64 km/h  96 km/h	64 km/h  96 km/h

①  12 m      12 m	②  24 m      36 m

③  24 m      108 m	④  48 m      36 m

⑤  48 m      108 m

4  연수는 그림과 같이 장치하고 동일한 추를 낙하시켰을 때 못이 파라핀에 박히는 깊이를 측정하는 실험을 하였다.

이 실험 결과를 통해 얻을 수 있는 그래프로 가장 옳은 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.)

5  그림과 같이 질량 [eqn: rm2``` kg]인 물체를 비스듬히 던져 올렸다.

[eqn: rmB]점에서의 역학적 에너지가 [eqn: rm200``` J]이라고 할 때, 물체의 에너지에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 공기 저항과 마찰 및 물체의 크기는 무시한다.)

① A점과 E점에서 운동 에너지는 최대이다.

② B점에서 C점으로 운동할 때 운동 에너지가 위치에너지로 전환된다.

③ C점에서 위치 에너지가 최대이다.

④ C점에서 위치 에너지는 200 J이다.

⑤ D점에서 역학적 에너지는 200 J이다.

2. 역학적 에너지 전환과 보존

1 ④  2 ④  3 ⑤  4 ①  5 ④

2  나무 도막의 이동 거리는 수레의 운동 에너지에 비례한다. 따라서 이동 거리가 20 cm로 4배가 되게 하려면 운동 에너지가 4배가 되어야 한다. 이때 질량은 일정하므로 수레의 속력은 2배인 4 m/s가 되어야 한다.

3  제동 거리는 운동 에너지에 비례한다. 따라서 속력이 2배, 4배가 되면 제동 거리는 4배, 9배가 된다.

4  추의 질량이 일정할 때 위치 에너지와 높이의 관계를 알아보기 위한 실험으로 위치 에너지는 높이에 비례한다.

5  C점에서 물체의 속력은 0이 아니므로 운동 에너지도 0이 아니다. 따라서 위치 에너지는 [eqn: rm200``` J]보다 작다.