2011년11월10일 2번
[과목 구분 없음] 그림 (가)는 지면에 정지해 있던 질량이 10kg인 물체를 전동기가 줄과 도르래를 이용하여 연직 위로 끌어올리는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 전동기가 물체를 당기기 시작한 순간부터 당기는 힘의 크기를 시간에 따라 나타낸 것이다. 1 초부터 물체는 등속도 운동한다.
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 m/s2 이고, 줄의 질량, 도르래의 마찰, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 중력 가속도는 10 m/s2 이고, 줄의 질량, 도르래의 마찰, 공기 저항은 무시한다.) [3점]
- ① ㄱ
- ② ㄴ
- ③ ㄱ, ㄷ
- ④ ㄴ, ㄷ
- ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
문제 해설
보기에서 정답은 "ㄱ, ㄷ"이다.
- (ㄱ) 물체가 등속도 운동을 하고 있으므로, 물체에 작용하는 힘의 합력은 0이다. 따라서 전동기가 물체를 당기는 힘과 중력이 서로 상쇄된다.
- (ㄷ) 전동기가 물체를 당기는 힘의 크기는 일정하므로, 그래프는 수평선이다. 단, 물체가 등속도 운동을 하고 있으므로, 전동기가 물체를 당기는 힘의 크기는 중력과 같아야 한다. 따라서 그래프의 수평선은 중력의 크기와 같은 값을 가진다.
- (ㄱ) 물체가 등속도 운동을 하고 있으므로, 물체에 작용하는 힘의 합력은 0이다. 따라서 전동기가 물체를 당기는 힘과 중력이 서로 상쇄된다.
- (ㄷ) 전동기가 물체를 당기는 힘의 크기는 일정하므로, 그래프는 수평선이다. 단, 물체가 등속도 운동을 하고 있으므로, 전동기가 물체를 당기는 힘의 크기는 중력과 같아야 한다. 따라서 그래프의 수평선은 중력의 크기와 같은 값을 가진다.
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