중3
III. 일과 에너지
중3과학
★ 3단원 핵심 문제 풀이 ★
1.
과학에서 정의하는 일을 한 경우는?
1시간 동안 철봉에 매달려 있었다.
책가방을 들고 운동장을 걸어갔다.
물체를 어깨에 메고 비탈길을 올라갔다.
무거운 상자를 들고 10분 동안 서 있었다.
마찰이 없는 얼음판 위에서 물체가 미끄러졌다.
2.
철수는 9kg의 과일 상자를 1층에서 3층까지 영
희는 6kg의 과일 상자를 2층에서 3층까지 올려
놓았다. 철수가 한 일은 영희가 한 일의 몇 배인
가?
2배 3배 3.5배
4배 4.5배
3.
일률이 490W인 양수기로 깊이 5m인 곳에 있는
지하수를 퍼 올린다면 1분 동안 퍼 올릴 수 있
는 물의 질량은 몇 kg인가?
600kg 300kg 100kg
98kg 10kg
4.
그림은 지레를 이용할 때의 일을 알아보기 위한
실험장치이다. 용수철 저울의 눈금이 10N을 가
리키고 있다면 추의 무게는 몇 N인가?
5N 10N 20N
30N 40N
5.
그림과 같은 지레의 양쪽에 질량이 각각 10kg,
20kg인 물체를 올려 놓았다. 지렛대를 수평으로
유지하려면?(단, OA=1m, OB=2m이고, 막대의
무게는 고려하지 않는다.)
A에 10kg의 물체를 더 올려 놓는다.
두 물체는 현재 수평을 유지하고 있다.
10kg의 물체를 왼쪽으로 1m 옮겨 놓는다.
20kg의 물체를 왼쪽으로 1m 옮겨 놓는다.
6.
그림과 같이 고정 도르래와 움직 도르래를 결
합하여 무게 1000N인 물체를 1m 들어올렸다.
줄을 당기는 힘 F가 한 일의 양은 몇 J인가?(단,
도르래 1개의 무게는 20N이고, 마찰력은 무시한
다.)
1000J 1010J 1020
1030J 1040J
7.
무게가 다른 A, B 두 물체를 그림과 같이 장치하
였더니 정지해 있었다. 물체 A의 무게가 150N이
라면 물체 B의 무게는 몇 N인가?(단, 빗면에서의
마찰은 무시한다.)
20N 40N 80N
100N 120N
8.
그림과 같이 선반 A 위에 있던 물체를 선반 B
위로 옮기는데 14J의 일을 하였다. 물체가 선반
B 위에 있을 때 지면을 기준으로 한 위치에너지
는 몇 J인가?
7J 16J 21J
24J 28J
9.
그림은 0.2kg의 추의 위치에너지가 추의 높이에
따라 이렇게 달라지는지 알아보기 위한 실험 장
치와 결과를 나타낸 것이다. 질량이 0.8kg인 추
를 1m 높이에서 낙하시키면 금속관이 이동한 거
리는 몇 cm인가?
5 cm 10 cm 15 cm
20 cm 25 cm
10.
그림과 같이 질량 2kg인 수레가 정지해 있던
질량 10kg의 나무 도막에 충돌하여 나무 도막
을 0.5m이동시켰다. 나무 도막이 받는 마찰력
이 98N이라면, 충돌 직전 수레의 속력은 몇
m/s인가?
7m/s 10m/s 49m/s
98m/s 100m/s
11.
질량이 같은 물체를 여러 가지 도구를 이용하
여 각각 다른 힘으로 끌어올리는 일을 할 때,
일의 양을 바르게 비교한 것은?(단, 도구의 무
게와 모든 마찰은 무시한다.)
가＞나＞다＞라 가＞나＞라=다
가=다＞나＞라 나＞가=다＞라
나＞라＞가=다
12.
그림과 같이 마찰이 없는 빗면 위에서 질량이
5kg인 물체를 A에서 B까지 끌어올렸다. 이 대
빗면에서의 힘과 한 일에 대한 설명으로 옳지
않은 것은?(단, 질량이 1kg인 물체의 무게는
10N으로 한다.)
빗면에서 한 일은 250J이다.
물체를 직접 들어 올리는 일은 150J이다.
힘의 이득은 있으나 이동거리는 손해이다.
빗면으로 물체를 끌어올리는 데 필요한 최소한의
힘은 30N이다.
높이를 그대로 두고 A~B간의 거리가 2배로 되면
빗면으로 끌어올리는 데 필요한 최소한의 힘은 1
2 로
줄어든다.
13.
핀셋은 지레의 원리를 이용한 도구이다. 이에
대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고
르면?
ㄱ. A는 받침점, B는 힘점, C는 작용점이다.
ㄴ. A와 B 사이의 거리가 가까울수록 힘이 적게 든다.
ㄷ. A와 B 사이의 거리가 가까울수록 이동거리의 이득을
볼 수 있다.
ㄱ ㄱ, ㄴ ㄱ, ㄷ
14.
질량이 m(kg)인 물체를 그림과 같이 높이
h(m)만큼 들어 올리는 데 한 일의 양이 W였
다. 같은 일을 하는데 (가)는 2분, (나)는 1분,
(다)는 30초가 걸렸다. 일률의 비는 얼마인가?
(단, 도르래, 줄의 무게 및 모든 마찰은 무시한
다.)
(가) : (나) : (다) (가) : (나) : (다)
1 : 1 : 1 1 : 2 : 4
1 : 2 : 6 4 : 2 : 1
6 : 2 : 1
15.
그림과 같이 지상 6m 높이에서 질량이 1kg인
공을 가만히 놓았더니 아래로 떨어졌다. 지상
1m인 곳을 지나는 순간의 운동에너지는 몇 J
인가?(단, 공기의 저항은 무시하며, 질량이 1kg
인 물체의 무게는 9.8N이다.)
5J 49J 98J
490J 980J
※ 그림과 같이 수평면으로부터 높이가 5m인 건물
옥상에서 연직 위 방향으로 질량 2kg의 물체를
2m/s 속력으로 던져 올렸다. (단, 중력가속도는
10m/s2이고, 공기의 저항이나 모든 마찰은 무시한
다.)
16.
물체가 가장 높이 올라갔을 때의 역학적 에너
지는 몇 J인가?
2J 4J 98J
100J 104J
17.
책 사이에 자를 끼우고 질량 2kg인 수레를
2m/s의 속력으로 충돌시켰더니 자가 10cm 밀
려간 후 멈췄다. 이 실험에 대한 설명 중 옳은
것을 <보기>에서 모두 고르면?(단, 수레의 마
찰은 무시한다.)
ㄱ. 자와 책 사이의 마찰력은 40N이다.
ㄴ. 수레의 속력이 2배로 되면 자의 이동거리는
20cm가 될 것이다.
ㄷ. 수레의 질량과 속력이 동시에 2배로 되면 자의
이동거리는 80cm가 될 것이다.
ㄱ ㄴ ㄷ
ㄱ, ㄷ ㄴ, ㄷ
18.
그림과 같은 건물의 (가)지점에서 같은 질량의
야구공을 A, B, C 방향으로 같은 속력으로 던
졌다. 다음에 대한 설명 중 옳은 것을 <보기>
에서 모두 고르면?(단, 공기의 저항이나 모든
마찰은 무시한다.)
ㄱ. 처음의 역학적 에너지는 모두 같다.
ㄴ. 바닥에 떨어지는데 걸린 시간은 모두 같다.
ㄷ. 바닥에 떨어지기 직전 속력은 A＜B＜C 순서
이다.
ㄱ ㄱ, ㄴ ㄱ, ㄷ
ㄴ, ㄷ ㄱ, ㄴ, ㄷ
19.
그림과 같이 질량 5kg의 상자가 정지 상태에
서 빗면을 따라 미끄러져 내려갈 때, 상자와
빗면 사이의 마찰력은 15N이었다. 상자가 수평
면에 도달하는 순간 갖는 운동에너지는 몇 J인
가?(단, 중력가속도는 9.8m/s2이다.)
38J 60J 87J
20.
그림은 진자의 운동을 나타낸 것이다. 기준면
이 그림과 같을 때 다음 설명 중 옳은 것을
<보기>에서 모두 고르면?(단, 공기의 저항은
무시하며, A, B는 진자의 최고높이이다.)
ㄱ. A공의 운동에너지는 0이다.
ㄴ. 속력이 가장 빠른 지점은 B이다.
ㄷ. 모든 지점에서 역학적 에너지는 같다.
ㄹ. A의 위치에너지는 O의 운동에너지로 전환된다.
ㄱ, ㄴ ㄴ, ㄷ ㄷ, ㄹ
ㄱ, ㄴ, ㄹ ㄱ, ㄷ, ㄹ
