수능(물리I) 필기 기출문제복원 (2015-11-12)

수능(물리I)
(2015-11-12 기출문제)

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1. 그림과 같이 정지한 집게에 매달려 있던 인형이 집게와 분리된 후 지면으로 떨어진다.

떨어지는 동안 인형의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 인형이 떨어지는 동안에도 일정한 속도로 직선운동을 한다는 것을 나타내고, "ㄴ"은 인형이 떨어지는 동안 중력에 의해 가속도가 붙어서 속도가 점점 증가한다는 것을 나타낸다. 따라서 "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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2. 그림은 철수와 영희가 휴대 전화를 이용하여 통화하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    그림에서 철수와 영희는 휴대 전화를 이용하여 통화하고 있다. 이는 무선 통신 기술을 이용한 것으로, 휴대 전화는 무선 기지국과 통신하여 상대방과의 통화를 가능하게 한다.

    보기에서 "ㄴ"은 무선 통신 기술을 이용하여 통화하는 것을 나타내고, "ㄷ"는 휴대 전화를 이용하여 통화하는 것을 나타낸다. 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 정답이다.
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3. 그림 (가), (나), (다)는 정보 저장 매체인 플래시 메모리,하드 디스크, CD를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 CD를, "ㄷ"는 하드 디스크를 나타내고 있습니다. 이는 그림 (다)에서 확인할 수 있습니다. 플래시 메모리는 그림 (가)에서, 하드 디스크는 그림 (나)에서, CD는 그림 (다)에서 나타나므로 "ㄴ, ㄷ"가 정답입니다.
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4. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 질량 m인 물체에 크기가 6N인 힘이 수평 방향으로 작용하는 모습을, (나)는 (가)의 물체의 속도를 시간에 따라 나타낸 것이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄱ"이다.

    이유는 (가)에서 물체에 작용하는 힘이 운동 방향과 같은 방향이기 때문에 물체는 등속운동을 하게 된다. 따라서 (나)에서도 일정한 기울기를 가지는 직선 그래프가 나타나게 된다. 이에 따라 0초에서 4초까지 물체의 운동은 등속운동이다.
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5. 그림 (가)는 분광기로 수소 기체 방전관에서 나오는 빛, 저온 기체관을 통과한 백열등 빛, 흰색이 표현된 칼라 LCD 화면에서 나오는 빛, 백열등에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관찰하는 모습 이고, (나)의 A, B, C, D는 (가)의 관찰 결과를 순서 없이 나타낸 것이다. 저온 기체관에는 한 종류의 기체만 들어 있고, 스펙트럼은 가시광선의 전체 영역을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 가장 적절한 것은? [3점]

  1. LCD 화면에서 나오는 빛의 스펙트럼은 A이다.
  2. 수소 기체 방전관에서 나오는 빛의 스펙트럼은 C이다.
  3. 백열등에서 나오는 빛의 스펙트럼은 D이다.
  4. 저온 기체관에는 수소 기체가 들어 있다.
  5. 수소 원자의 에너지 준위는 연속적이다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)의 그림에서 수소 기체 방전관에서 나오는 빛의 스펙트럼은 A가 아니라 C이다. 이는 수소 원자가 특정한 파장을 가진 빛을 방출하는데, 이를 수소 스펙트럼이라고 한다. 이에 대한 설명으로 (나)의 그림에서 C가 수소 스펙트럼을 나타내고 있기 때문이다. A는 LCD 화면에서 나오는 빛의 스펙트럼을 나타내고 있고, B는 저온 기체관을 통과한 백열등 빛의 스펙트럼을 나타내고 있으며, D는 백열등에서 나오는 빛의 스펙트럼을 나타내고 있다. 또한, 문제에서는 저온 기체관에는 한 종류의 기체만 들어있다고 하였으며, 수소 원자의 에너지 준위는 연속적이다는 정보도 제공되었다.
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6. 그림은 정지해 있는 관찰자 A에 대해 양성자가 일정한 속도 0.9c로 점 p를 지나 점 q를 통과하는 모습을 나타낸 것이다. A가 측정한 p와 q사이의 거리는 L이고, 양성자와 같은 속도로 움직이는 우주선에 탄 관찰자 B가 측정한 p에서 q까지 이동하는 데 걸린 시간은 T이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, c는 빛의 속력이다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 옳은 것은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    양성자가 이동하는 거리는 A에서 본 거리인 L이다. 하지만 B에서 본 거리는 L'로, 이는 상대성 이론에서 속도 변환 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    L' = L/γ

    여기서 γ는 로렌츠 인자로,

    γ = 1/√(1-v²/c²)

    v는 양성자의 속도, c는 빛의 속도이다.

    따라서,

    γ = 1/√(1-0.9²) = 2.29

    따라서,

    L' = L/2.29

    양성자가 이동하는 시간은 A에서 본 시간인 T이다. 하지만 B에서 본 시간은 T'로, 이는 마찬가지로 속도 변환 공식을 이용하여 구할 수 있다.

    T' = T/γ

    따라서,

    T' = L/(0.9c)/γ = L/(0.9c) * γ = L/0.81c

    따라서,

    T' = 1.23T

    즉, B에서 본 이동 시간은 A에서 본 이동 시간보다 1.23배 더 걸린다는 것을 알 수 있다.

    따라서, "ㄱ, ㄴ"이 정답이다.
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7. 그림은 철수, 영희, 민수가 자연계에 존재하는 기본 상호 작용에 대해 대화하는 모습을 나타낸 것이다.

기본 상호 작용에 대하여 옳게 말한 사람만을 있는 대로 고른 것은?

  1. 철수
  2. 민수
  3. 철수, 영희
  4. 영희, 민수
  5. 철수, 영희, 민수
(정답률: 30%)
  • 정답은 "영희, 민수"이다.

    철수는 "자연계에서는 모든 것이 상호 작용하며, 그 상호 작용은 모두 기본 상호 작용에서 비롯된다"라고 말했는데, 이는 부분적으로 맞지만 모든 것이 기본 상호 작용에서 비롯된다는 것은 옳지 않다.

    민수는 "기본 상호 작용은 중력, 전자기력, 강력, 약력 등이 있다"라고 말했는데, 이는 맞는 설명이다.

    영희는 "기본 상호 작용은 자연계에서 일어나는 모든 상호 작용의 기초이며, 이를 이해하면 자연 현상을 이해하는 데 도움이 된다"라고 말했는데, 이 또한 맞는 설명이다.

    따라서, 옳게 말한 사람은 영희와 민수이다.
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8. 그림은 행성을 한 초점으로 타원 운동하는 위성 A와, 같은 행성을 중심으로 원 운동하는 위성 B를 나타낸 것이다. 점 p는 A가 행성으로 부터 가장 가깝게 지나가는 점이고, 점 q는 B의 궤도상의 점이다. 공전 주기는 A가 B의 8배이고, 행성으로부터 p, q까지의 거리는 각각 2r, r이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A, B에는 행성에 의한 만유인력만 작용한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 옳은 것은 "ㄱ"이다.

    위성 A는 타원 궤도를 따라 행성을 한 초점으로 공전하고 있으므로, 행성과의 거리가 변하는 경우가 있다. 따라서 A는 타원 궤도의 한 지점에서 행성으로부터 가장 가까이 접근하는 점인 p를 지날 때, 행성으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 지점에서는 q와 같은 위치에 있지 않다.

    반면에 위성 B는 원 궤도를 따라 행성을 중심으로 공전하므로, 항상 일정한 거리를 유지하며 공전한다. 따라서 B는 항상 궤도상에서 일정한 위치에 머무르며, q와 같은 위치에 있을 수 있다.

    따라서 A와 B는 서로 다른 궤도를 따라 공전하고 있으므로, 행성으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 지점에서는 q와 같은 위치에 있지 않다는 것이 옳은 설명이다.
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9. 그림 (가)는 대전되지 않은 검전기의 금속판에 대전된 대전체를 가까이 하였더니 금속박이 벌어진 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 대전체를 더 가까이 하여 금속판에 접촉하고 금속박을 가린 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - "ㄱ" : 대전체가 금속판에 가까이 하면서 금속박이 벌어지는 현상은 열팽창에 의한 것이다. 대전체가 금속판과 접촉하면 열이 전달되어 금속판이 팽창하고, 이로 인해 금속박이 벌어지게 된다.
    - "ㄴ" : 대전체가 금속판과 접촉하면서 금속박이 가려지는 현상은 열전도에 의한 것이다. 대전체와 금속판이 접촉하면 열이 전달되어 대전체와 금속판의 온도가 균일해지고, 이로 인해 금속박이 가려지게 된다.
    - "ㄷ" : 대전체가 금속판과 접촉하면서 금속박이 벌어지고 가려지는 현상은 열팽창과 열전도가 복합적으로 작용한 결과이다. 대전체와 금속판이 접촉하면 열이 전달되어 금속판이 팽창하고, 이로 인해 금속박이 벌어지게 된다. 그리고 대전체와 금속판의 온도가 균일해지면서 금속박이 가려지게 된다.
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10. 그림은 균일한 자기장 속에 놓인 직사각형 도선이 자기장의 방향에 수직인 회전축을 중심으로 회전하는 모습을 나타낸 것이다. 자기장의 방향과 도선이 이루는 면 사이의 각은 θ이고, 점 a, b, c는 도선에 고정된 점이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄷ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ"이다. 이유는 도선이 회전할 때, a, b, c 점은 모두 원점을 중심으로 같은 반지름을 가지는 원 위를 움직인다. 따라서, a, b, c 점 사이의 거리는 변하지 않고, θ도 변하지 않는다. 따라서, 보기에서 "θ"가 변하지 않는 것을 나타내는 "ㄴ"이 정답이 된다.
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11. 다음은 광전 효과에 관한 설명이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ"인 이유는 광전 효과가 일어날 때, 광자가 물질과 상호작용하여 전자를 방출하는데, 이 때 방출된 전자의 운동에너지는 광자의 주파수에 비례하므로, 광자의 주파수가 높을수록 전자의 운동에너지가 높아지기 때문이다. 즉, 보기에서 "ㄴ"은 주파수가 높을수록 광전 효과가 더 잘 일어난다는 것을 나타내는 것이다.
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12. 그림 (가)는 실리콘(Si) 결정의 에너지띠 구조를, (나)는 실리콘에 갈륨(Ga)을 첨가한 반도체와 불순물 a를 첨가한 반도체를 접합한 p-n 접합 다이오드의 원자가 전자의 배열을 나타낸 것이다. (가)의 원자가 띠에는 전자가 가득 차 있다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답은 "ㄴ, ㄷ"이다.

    ㄴ. (가)의 원자가 띠에는 전자가 가득 차 있으므로, 전자가 이동할 수 있는 자유 전자가 없다. 따라서, 실리콘은 전기를 전달하는데 적합하지 않다.

    ㄷ. (나)의 p-n 접합 다이오드는 p층과 n층의 접합부에서 전자와 양공이 재결합하면서 전류가 흐르지 않게 된다. 이러한 특성을 이용하여 전기를 제어하는데 사용된다.
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13. 다음은 소리의 정상파에 대해 알아보는 실험이다.

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

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ"인 이유는 소리의 정상파가 하나의 주파수만을 가지기 때문이다. 실험 결과 그래프에서 주파수가 일정한 직선으로 나타나는 것으로 보아, 소리의 정상파는 하나의 주파수를 가지고 있으며, 이는 "ㄱ"에 해당한다.
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14. 다음은 상온에서 물체의 자성을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 지구 자기장의 효과는 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄱ, ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - "ㄱ" : 자석 A와 자석 B는 서로 반대 방향으로 자성을 가지고 있으므로 서로 끌어당긴다.
    - "ㄴ" : 자석 A와 자석 B는 모두 남쪽 극성을 가지고 있으므로 서로 반대 방향으로 자성을 가지고 있어서 서로 끌어당긴다.
    - "ㄷ" : 자석 A와 자석 B는 모두 남쪽 극성을 가지고 있으므로 서로 반대 방향으로 자성을 가지고 있어서 서로 끌어당기고, 자석 B와 자석 C는 모두 북쪽 극성을 가지고 있으므로 서로 반대 방향으로 자성을 가지고 있어서 서로 끌어당긴다.
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15. 그림 (가)는 가정으로 전력을 공급하는 전력 수송 과정의 일부를, (나)는 (가)의 주상 변압기에서 1 차 코일에 걸리는 전압을 가정용 전압으로 낮추는 회로를 나타낸 것이다. 송전선의 저항은 R이고, 주상 변압기의 1차 코일과 2차 코일의 감은 수는 각각 N1과 N2이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 송전 전압은 일정하고, 주상 변압기에서의 에너지 손실은 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.

    - (가)에서 전력은 송전선을 통해 전달되고, 이때 송전선의 저항으로 인해 일부 전압이 감소하게 된다. 이는 전력의 손실을 의미하며, 이 손실은 전력 회수기로 돌려보내지지 않고 열로 방출된다.
    - (나)에서는 주상 변압기의 1차 코일에 걸리는 고전압을 가정용 전압으로 낮추기 위해 변압기를 사용한다. 이때, 1차 코일과 2차 코일의 감은 수 비율에 따라 전압이 변환된다. 예를 들어, 1차 코일의 감은 수가 100이고 2차 코일의 감은 수가 10이라면, 1V의 고전압이 1차 코일에 걸리면 2차 코일에서는 0.1V의 낮은 전압이 나오게 된다. 이를 통해 가정용 전압으로 전압을 낮추면서도 전력의 손실을 최소화할 수 있다.
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16. 그림 (가), (나), (다)는 각각 태양광 발전소, 수력 발전소, 원자력 발전소를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄴ, ㄷ" 인 이유는 다음과 같다.

    - (나)는 수력 발전소를 나타내는데, 이는 물의 흐름을 이용하여 전기를 생산하는 방식으로, 환경 친화적이고 에너지 비용이 낮다는 장점이 있다.
    - (다)는 원자력 발전소를 나타내는데, 이는 핵분열로 전기를 생산하는 방식으로, 에너지 생산량이 많고 연료 비용이 낮다는 장점이 있지만, 핵폐기물 처리 문제와 원자력 사고 등의 위험성이 있다.

    따라서, (나)와 (다)는 각각 장단점이 있으며, 이를 종합적으로 고려하여 적절한 발전 방식을 선택해야 한다.
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17. 그림 (가)는 얼음이 물에 떠서 정지해 있는 모습을, (나)는 (가)의 얼음 위에 곰이 올라가 얼음이 물에 떠서 정지해 있는 모습을 나타낸 것이다. (가)와 (나)에서 수면 위로 나온 얼음의 부피는 각각 V, 0.7V이고, 물과 얼음의 밀도는 각각 p, 0.9p이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 얼음의 부피 변화는 무시한다.)

  1. ㄱ
  2. ㄴ
  3. ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 정답이 "ㄱ, ㄴ"인 이유는 다음과 같다.

    - (가)에서 얼음의 부피는 V이고, 물의 부피는 (1-0.9)V = 0.1V이다. 따라서, 물의 무게는 p × 0.1V = 0.1pV이고, 얼음의 무게는 0.9p × V = 0.9pV이다. 이때, 물과 얼음의 합이 전체 무게이므로, 전체 무게는 0.1pV + 0.9pV = pV이다.
    - (나)에서도 마찬가지로, 얼음의 부피는 0.7V이고, 물의 부피는 (1-0.9-0.7)V = 0.4V이다. 따라서, 물의 무게는 p × 0.4V = 0.4pV이고, 얼음의 무게는 0.9p × 0.7V = 0.63pV이다. 이때, 물과 얼음의 합이 전체 무게이므로, 전체 무게는 0.4pV + 0.63pV = 1.03pV이다.
    - 따라서, (가)와 (나)에서 수면 위로 나온 얼음의 부피는 같지만, (나)에서는 물과 얼음의 합이 더 많은 무게를 차지하므로, 수면 위로 나온 얼음의 일부분이 물에 잠기게 된다. 이에 따라, (나)에서는 수면 위로 나온 얼음의 일부분이 물에 잠기게 되므로, (가)보다 물의 높이가 더 높아진다.
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18. 그림 (가)는 추, 밀도가 균일한 유체, 이상 기체가 평형 상태에 있는 모습을 나타낸 것이다. (가)의 기체에 일정 시간 동안 열을 가했더니 그림 (나)와 같이 기체의 부피가 증가한 상태로 피스톤이 정지하였다. 실린더와 피스톤을 통한 열 출입은 없고, 아래 피스톤의 단면적은 위 피스톤의 단면적보다 크다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 피스톤의 질량, 실린더와 피스톤 사이의 마찰은 무시한다. 유체는 베르누이 법칙을 만족하고, 대기압은 일정하다.)[3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄱ"이 옳은 이유는, 기체에 열을 가하면 분자의 평균 운동 에너지가 증가하여 분자 간 거리가 멀어지고 부피가 증가하기 때문이다. 이에 따라 피스톤이 위로 올라가면서 실린더 내부의 부피가 증가하게 되고, 이는 그림 (나)와 같은 상태를 만들어낸다. 따라서 "ㄱ"이 옳은 것이다.
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19. 그림과 같이 질량이 같은 물체 A와 B가 각각 마찰이 없고 도중에 꺾인 경사면을 따라 내려온다. A, B는 각각 동일 수평면으로부터 높이 h인 지점을 동시에 통과하고 같은 거리만큼 이동하여 동시에 수평면에 도달한다. θ1<180˘<θ2이다.

물체가 높이 h 인 지점을 지나는 순간부터 수평면에 도달할 때까지, 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 수평면에서 중력에 의한 퍼텐셜 에너지는 0이며, 물체는 경사면을 벗어나지 않고, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]

  1. ㄱ
  2. ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ
  4. ㄴ, ㄷ
  5. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기 중 "ㄱ, ㄴ"이 옳다.

    물체 A와 B는 동일한 높이에서 출발하고, 마찰이 없으므로 운동 에너지는 보존된다. 따라서, A와 B는 동일한 속도로 출발하고, 동일한 거리를 이동하므로 동시에 수평면에 도달한다.

    또한, 경사면을 따라 내려오는 동안 중력이 일정하게 작용하므로, A와 B는 동일한 가속도로 운동한다. 따라서, A와 B는 동일한 시간에 높이 h를 내려오게 되고, 동시에 수평면에 도달한다.
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20. 그림은 받침대 위에 놓인 가로 빔이 수평으로 평형을 유지하고 있는 모습을 나타낸 것이다. 두 받침점 사이의 간격은 L이고, 빔의 길이는 18L, 빔의 질량은 m이다. 빔의 왼쪽 끝에서부터 길이 x만큼 떨어진 지점에 매달린 물체, 빔 위에 놓인 물체, 빔의 오른쪽 끝에 매달린 물체의 질량은 각각 4m, 9m, 6m이다.

평형이 유지되는 x의 최댓값과 최솟값의 차는? (단, 빔의 밀도는 균일하며 빔의 두께와 폭은 무시한다. 빔 위에 놓인 물체는 좌우 대칭이고, 밀도는 균일하다)[3점]

  1. 4L
  2. 5L
  3. 6L
  4. 7L
  5. 8L
(정답률: 알수없음)
  • 빔의 중심에서 왼쪽과 오른쪽에 있는 물체의 무게가 같아야 하므로, 빔의 중심에서 왼쪽과 오른쪽에 있는 물체의 거리가 같아야 한다. 즉, x와 18L - (4L + 9L + 6L + x)가 같아야 한다. 이를 정리하면 x = 5L가 된다. 따라서 최댓값과 최솟값의 차는 0이 된다.
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