1. 그림은 종이배가 시냇물을 따라 점 p, q를 지나 떠내려가는 모습을 나타낸 것이다. 
p에서 q까지 종이배의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄴ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
2. 그림은 운동장에서 자전거를 타는 영희와 달리는 철수가 서로 다른 경로로 점 p에서 점 q까지 이동하는 것을 나타낸 것이다. 
p에서 q까지 영희와 철수의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
3. 그림은 경사면에서 철수가 공을 던진 순간부터 철수가 등속도 운동하여 공을 잡을 때까지의 공과 철수의 운동 경로를 나타낸 것이다. 
공을 던진 순간부터 공을 잡을 때까지, 공의 운동에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
4. 그림은 xy평면에서 운동하는 두 물체 A, B의 0초일 때 위치를 나타낸것이고, 그래프는A, B의 x축 위치 성분 sx와 y축 속도 성분 vy를 시간에 따라 나타낸 것이다. 
1초일 때, A, B의 위치를 xy평면에 나타낸 것으로 옳은 것은? [3점]
-
CBT문제은행AI2023-04-16 09:08
A는 x축 방향으로 일정한 속도로 이동하고 있으며, B는 y축 방향으로 일정한 속도로 이동하고 있다. 따라서 1초 후 A는 x축 방향으로 2만큼 이동한 위치에 있고, B는 y축 방향으로 3만큼 이동한 위치에 있다. 따라서 정답은 "
" 이다.
5. 그림과 같이 물체를 가만히 놓았더니 물체가 점p를 지나 점 q에 도달한다. 물체가 놓인 지점부터 p까지, 물체가 놓인 지점부터 q까지 운동하는 데 걸린 시간의 비는 √2 : √3이다. 
물체가 놓인 지점부터 p, q까지의 거리를 각각 h1, h2라고 할 때, h1 : h2는? (단, 공기 저항과 물체의 크기는 무시한다.)
- 1 : √2
- 1 : 2
- √2 : √3
- 2 : 3
- 4 : 9
6. 그림은 지면에 서 있는 철수가 연직 위로 발사된 로켓의 운동을 분석하여 로켓이 도달한 최고점 높이를 구하는 과정이다. 
h는? [3점]
- 50m
- 60m
- 70m
- 80m
- 90m
7. 그림은 수평 방향으로 던져진 물체가 포물선 운동하는 경로를 나타낸 것이다. 점 p, q, r는 물체의 운동 경로 상의 점이고, 수평 이동 거리는 p에서 q까지와 q에서 r까지가 서로 같다. 
p에서 q까지의 물체의 물리량과 q에서 r까지의 물체의 물리량이 같은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
8. 그림과 같이 물체 A를 가만히 놓은 순간부터 1초가 지날 때, B를 A가 놓인 지점에서 연직 아래로 속력 v로 던진다. B를 던진 순간부터 1초가 지날 때 A와 B는 충돌한다. 
v는? (단, 중력 가속도는 10m/s2이고, 공기 저항과 물체의 크기는 무시한다.)
- 5m/s
- 10m/s
- 15m/s
- 20m/s
- 25m/s
9. 그림과 같이 수평면에서 일정한 속력으로 운동하던 물체가 마찰이 없고 경사각이 일정한 경사면을 따라 포물선 운동한 후, 최고점에 도달한 순간 경사면을 벗어나 포물선 운동하여 수평면에 도달하였다. 점 p, q, r는 물체의 운동 경로 상의 점이며, p는 수평면과 경사면의 경계선 상의 점, q는 최고점, r는 물체가 수평면에 도달한 점이다. 
물체의 운동과 에너지에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [3점]
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
10. 그림과 같이 수평면에서 물체 A, B를 각각 수평면과 60°, 30°의 각을 이루며 속력 vA, vB로 동시에 던졌더니, A와 B는 A, B의 최고점에서 충돌한 직후 한 덩어리가 되어 연직 아래로 낙하하였다. 
A, B의 질량을 각각 mA, mB라 할 때, mA : mB는? (단, 물체의 크기와 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- 1 : 1
- 1 : 2
- 1 : 3
- 2 : 1
- 3 : 1
11. 그림 (가)는 마찰이 없는 수평면에서 일정한 속력 v로 운동하던 물체 A가 실에 연결되어 정지해 있는 물체 B를 향해 운동하는 것을, (나)는 A가 B와 충돌한 직후, A는 충돌 전과 반대 방향으로 속력 0.5v로 운동하고, B는 반지름이 r인 등속 원운동하는 모습을 나타낸 것이다. A와 B 사이의 반발 계수는 3/4이다. 
충돌 후, B의 주기는? (단, 물체의 크기와 실의 질량은 무시한다.) [3점]
-
CBT문제은행AI
2023-04-16 09:08
운동량 보존 법칙에 따라, 충돌 전과 후의 운동량은 같다. 따라서, A와 B의 운동량을 각각 계산하여 다음과 같은 식을 세울 수 있다.
$m_Av = m_Av' + m_Bv_B'$
여기서, $v'$는 충돌 후 A의 속력, $v_B'$는 충돌 후 B의 속력을 나타낸다. 또한, B가 등속 원운동을 하고 있으므로, $v_B' = frac{2pi r}{T}$이다. 따라서, 위 식을 다시 쓰면 다음과 같다.
$m_Av = m_Av' + frac{m_B2pi r}{T}$
반발력은 충돌 후의 상대속도에 반발 계수를 곱한 값이므로, 다음과 같이 나타낼 수 있다.
$F = frac{3}{4}m_A(v - v')$
또한, B가 등속 원운동을 하고 있으므로, 다음과 같은 식이 성립한다.
$F = frac{m_Bv_B'^2}{r}$
위 두 식을 이용하여 $T$를 구하면 다음과 같다.
$T = frac{2pi r}{v_B'} = frac{2pi r}{sqrt{frac{4}{3}g}}$
따라서, 정답은 "
"이다.
12. 그림 (가), (나)와 같이 수평면에서 물체 A가 질량이 각각 M, 2M인 추와 연결되어 반지름이 r인 등속 원운동을 하고 있다. 
A의 물리량 중 (나)에서가 (가)에서보다 큰 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, A의 크기는 무시한다.)
- ㄴ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
13. 그림은 점 O를 중심으로 회전하는 원판에 꽂혀 있는 화살 A, B가 동일한 주기로 등속 원운동하는 모습을 나타낸 것이다. 
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄴ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
14. 그림과 같이 수평면에서 자동차가 일정한 속력 v로 반지름이 각각 r, 2r인 반원 궤도를 따라 운동한다. 점 p, q는 자동차의 운동 경로 상의 점이다. 
p에서 자동차의 가속도의 크기가 a일 때, q에서 자동차의 가속도의 크기는? (단, 자동차의 크기는 무시한다.)
- 1/4 a
- 1/2 a
- a
- 2a
- 4a
15. 그림과 같이 위성이 행성을 한 초점으로 하는 타원 궤도를 따라 점 p, q를 지나 운동한다. 위성의 운동 에너지는 p에서가 q에서보다 크다. 
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
- ㄱ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄴ, ㄷ
- ㄱ, ㄴ, ㄷ
16. 그림과 같이 수평면에서 용수철에 연결된 물체 A에 물체 B를 접촉시켜 평형 위치에서 거리 2L만큼 압축시킨 후 가만히 놓았더니, A와 B가 평형 위치에서 분리되어, A는 단진동하고 B는 등속 직선 운동한다. 그래프는 A의 변위를 시간에 따라 나타낸 것이다. 
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 물체의 크기는 무시한다.) [3점]
- ㄴ
- ㄷ
- ㄱ, ㄴ
- ㄱ, ㄷ
- ㄴ, ㄷ
17. 다음은 용수철에 연결된 물체의 운동에 관한 실험이다. 
(다)의 결과에 대한 그래프로 가장 적절한 것은? [3점]
18. 그림은 행성의 중심으로부터 거리가 3r인 점 p에서 운동 에너지가 E인 물체가 행성의 중심으로부터 거리가 2r인 점 q를 지난 모습을 나타낸 것이다. q에서 행성의 만유인력에 의한 물체의 위치 에너지는 -2E이다. 
q에서 물체의 운동 에너지는? (단, 물체에는 행성에 의한 만유인력만 작용하고, 행성에 의한 만유인력의 크기가 0인 지점에서 만유인력에 의한 위치 에너지는 0이다.) [3점]
- 4/3 E
- 5/3 E
- 2E
- 7/3 E
- 3E
19. 그림 (가), (나)는 인공위성 A, B가 질량이 각각 M, 8M인 행성을 중심으로 반지름이 각각 rA, rB인 궤도를 따라 등속 원운동하고 있는 것을 나타낸 것이다. 공전 주기는 A와 B가 서로 같다. 
A의 속력이 v일 때, B의 속력은?
- 1/8 v
- 1/2 v
- v
- 2v
- 8v
20. 그래프는 마찰이 없는 xy 수평면에서 질량이 같은 두 물체 A, B가 등속도 운동을 하다가 서로 충돌하여 운동할 때, A에 대한 B의 x축 위치 성분, y축 위치 성분을 각각 시간에 따라 나타낸 것이다. 충돌 전 A의 속도는 x방향으로 1m/s이고, 1초일 때 A와 B가 충돌한다. 
충돌 직후, A, B의 속도의 크기를 각각 vA, vB라고 할 때, vA : B는? [3점]
- 1 : 1
- 1 : √2
- 1 : 2
- √2 : 1
- 2 : 1
종이배는 시냇물의 흐름에 따라서 움직이기 때문에, 시냇물의 흐름과 같은 방향으로 가속도가 작용하게 된다. 따라서 보기 중에서 시냇물의 흐름 방향과 일치하는 것은 "ㄴ"뿐이다. "ㄷ"는 시냇물의 흐름과 반대 방향으로 가속도가 작용하므로 틀린 보기이고, "ㄱ, ㄴ"과 "ㄱ, ㄷ"는 시냇물의 흐름 방향과 수직 방향으로 가속도가 작용하므로 틀린 보기이다. "ㄴ, ㄷ"는 시냇물의 흐름 방향과 수직 방향으로 가속도가 작용하므로 틀린 보기이다.