Ⅲ. 힘과 운동

지학사 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

1. 힘은 물체의 모양이나 (       )를 변화시키는 원인이다.

2. 힘을 주는 물체와 받는 물체가 동시에 힘을 주고받는 현상을 무엇이라고 하는가?

3. 물체에 힘을 가하면 힘을 받은 물체에는 어떤 현상이 나타날까?

4. 정지해 있던 로켓이 발사되고 있다. 이 로켓에 작용하는 힘에는 어떤 것들이 있는가?

5. 다음 문장에서 틀린 곳을 찾아 밑줄을 긋고 알맞게 고치시오.

중력의 크기는 두 물체의 질량이 작을수록, 거리가 가까울수록 크다.

6. 머리카락을 빗을 때 머리카락이 빗에 달라붙는 것은 어떤 힘 때문인가?

7. 나침반의 자침을 움직이게 하는 힘은 무엇인가?

8. 고무줄을 늘였을 때 늘어난 고무줄에 의해 작용하는 힘은 무엇인가?

9. 마찰시킨 풍선에 머리카락이나 먼지가 달라붙는 것은 어떤 힘 때문인가?

10. 책상 위에 나침반이 있다. 나침반에 작용하는 힘 세 가지를 쓰시오.

11. 주변에서 마찰력을 줄이면 좋은 예를 찾아보자.

12. 한 물체에 힘이 같은 방향으로 작용할 때 합력의 크기는 어떻게 구할까?

13. 주변에서 두 힘이 한 물체에 작용하는 경우를 찾아보고, 두 힘의 방향과 합력의 방향을 알아보자.

14. 이동 거리 - 시간 그래프에서 기울기가 의미하는 것은 무엇인가?

15. 지표면 근처에서 일정한 속력으로 떨어지는 빗방울에 작용하는 알짜힘의 크기와 방향을 쓰시오.

16. 활을 쏠 때 화살이 활시위를 떠날 때까지 활의 탄성력은 처음에는 크게 작용하지만 점점 작아진다. 화살의 속력을 화살에 작용하는 힘과 연관 지어 설명해 보자.

단원 마무리 문제

17. 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

➀ 단단할수록 힘이 크다.

➁ 속력이 빠를수록 힘이 크다.

➂ 힘은 두 물체 사이의 상호 작용이다.

➃ 에너지를 많이 가지고 있으면 힘이 크다.

➄ 정지한 물체에는 아무런 힘이 작용하지 않는다.

18. 100 N의 중력이 농구공에 작용하여 농구공이 아래로 떨어지고 있다. 이때 농구공에 작용하는 중력을 화살표로 나타내시오.

19. 다음 글의 빈칸에 알맞은 힘의 종류를 쓰시오.

∙지상에 서 있는 사람은 지구에 의하여 (㉠       )(을)를 받고 있다.

∙ 사람이 걸을 때 발로 지면을 밀면 (㉡       )에 의하여 미는 방향과 반대 방향으로 힘을 받게 된다.

∙ 옷과 옷 사이의 마찰에 의해 발생한 (㉢       )(으)로 옷끼리 서로 달라붙기도 한다.

20. 용수철저울에 무게 3 N인 신발을 매달았더니 용수철저울이 2 cm 늘어났다. 이 용수철저울에 무게 9 N인 가방을 매달면 몇 cm 늘어나겠는지 구하시오.

21. 다음 그림과 같이 원형자석 A와 B를 나무 막대에 끼웠더니 자석 A가 허공에 떠 있었다.

- A

- B

자석 A에 작용하는 두 힘의 종류를 쓰고, 화살표로 나타내시오.

22. 다음 그림과 같이 물체에 힘이 작용하면 합력은 몇 N인지 구하시오.

(1) 두 힘이 같은 방향으로 작용할 때

(2) 두 힘이 반대 방향으로 작용할 때

23. 다음 그림 (가), (나)는 물체 A, B의 운동을 각각 0.1초 간격으로 종이테이프에 점을 찍어 나타낸 것이다.

(가)                         (나)

시작점에서 끝점까지 두 물체의 운동을 비교했을 때 옳은 것은?

➀ A와 B의 속력은 같다.

➁ A의 이동 거리가 더 짧다.

➂ A가 운동한 시간이 더 길다.

➃ B의 속력이 A의 속력보다 느리다.

➄ B의 속력은 시간이 흐를수록 느려진다.

24. 직선상에서 오른쪽으로 운동하는 어떤 물체의 속력이 점점 감소하고 있다. 이 물체에 작용하는 힘의 방향을 쓰시오.

25. 다음 그림은 직선상에서 운동하는 공의 위치를 1초 간격으로 나타낸 것이다.

0초 일 때 공이 기준점을 통과하였다면 이 공의 위치를 이동 거리 - 시간 그래프로 나타내시오.

26. 다음 그래프는 직선상에서 운동하는 물체의 속력을 시간에 따라 나타낸 것이다.

0～]7초 동안 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

➀ 물체는 계속하여 출발점으로부터 멀어진다.

➁ 1초 때 작용하는 힘의 크기가 가장 크다.

➂ 0~2초 사이에 물체에 작용하는 힘은 점점 증가한다.

➃ 5초 때 작용하는 힘의 크기가 가장 작다.

➄ 1초 때와 6.5초 때 물체의 운동 방향은 서로 반대이다.

27. 물체에 작용한 알짜힘이 0인 경우를 보기에서 모두 고르시오.

	<보 기>
ㄱ. 아버지는 브레이크를 밟아 달리던 자동차를 멈추었다. ㄴ. 하늘에서 빗방울이 일정한 속력으로 떨어지고 있다. ㄷ. 영수가 위로 던진 농구공이 올라갔다가 내려왔다.

28. 물과 같은 액체를 담는 병의 바닥 부분이 수평으로 되어 있으면 병의 모양이 변형되기 쉽다. 병의 바닥 부분이 잘 변형되지 않게 하기 위한 병 바닥의 모양을 설계하고 그 이유를 설명하시오.

29. 고무줄 새총에 돌을 넣은 후 당겼다가 잡고 있는 돌을 놓았을 때부터 고무줄의 탄성력이 작용하지 않을 때까지 돌에 작용하는 힘의 변화와 돌의 속력을 설명하시오.

30. 오른쪽 그림과 같이 철봉에 매달리기를 할 때 두 팔을 어깨 넓이 정도로 벌려서 나란하게 하여 철봉을 잡을 경우에 더 오래 매달릴 수 있다. 그 이유를 힘의 합력과 관련지어 설명하시오.

31. 우리 생활 주변에서 마찰력을 작게 하는 경우와 크게 하는 경우를 각각 두 가지씩 적고, 그와 같은 경우 좋은 점을 서술하시오.

(1) 작게 하는 경우 :

(2) 크게 하는 경우 :

32. 용수철을 변형시키면 제자리로 돌아가려는 탄성력이 나타난다. 우리 주변에서 탄성력을 이용한 예를 두 가지 이상 쓰시오.

정답과 해설

Ⅲ. 힘과 운동

1. 운동 상태   2. 힘의 상호 작용    3. 물체의 모양이나 운동 상태(속력이나 운동 방향)가 변한다.    4. 공기 저항, 연료가 로켓을 미는 힘, 중력 등   5. 작을수록 → 클수록    6. 전기력    7. 자기력    8. 탄성력     9. 전기력 10. 중력, 자기력, 책상이 위로 떠받치는 힘    11. 기계의 회전 부분에 윤활유를 뿌린다.

12. 두 힘의 크기를 더한다.

13. 책상 위에 놓인 지우개에는 지구의 중력과 책상이 받치는 힘이 작용하고 있다. 두 힘의 방향은 서로 반대이며, 합력은 0이다.

14. 속력     15. 알짜힘이 작용하지 않는다.

16. 화살에 작용하는 알짜힘이 점점 작아지고 있지만 화살에는 운동 방향으로 힘이 작용하고 있으므로 속력은 증가한다. 그러나 알짜힘의 크기는 작아지고 있으므로 단위 시간당 속력이 증가하는 정도는 점점 작아진다.

17. ③    18. ↓   19. ㉠  중력 ㉡ 마찰력 ㉢ 전기력     20. 6 cm    21. 중력, 자기력    22. (1) 5 N  (2) 1 N    23. ④    24. 왼쪽    25. 해설 참조    26. ①   27. ㄴ

28. 병 바닥의 모양을 위로 볼록하게 만든다.

29. 고무줄의 탄성력은 늘어난 길이에 비례하므로 돌을 놓은 직후에 가장 크고 돌과 고무줄이 분리될 때 0이다. 그러나 고무줄의 힘이 돌에 작용하는 동안은 돌의 속력이 계속 증가한다.

30. 두 팔이 나란하게 되었을 때 몸에 작용하는 합력이 가장 크기 때문이다. 두 팔을 넓게 벌렸을 때에는 몸무게를 지탱하기 위해서 두 팔에 더 큰 힘을 가해야 하므로 오래 매달려 있기 어렵다.

31. (1) 자전거의 체인이 더 쉽게 회전할 수 있도록 체인에 윤활유를 뿌린다.  (2) 눈길에서 자동차가 미끄러지지 않게 하기 위해 바퀴에 체인을 장치한다.

32. 침대, 빨래집게, 번지점프, 라켓 등

2. 힘은 한 물체와 다른 물체 사이의 상호 작용이다.

5. 중력의 크기는 물체의 질량에 비례한다.

6. 빗으로 머리카락을 빗으면 두 물체 사이의 마찰에 의해 전기력이 발생한다.

7. 지구의 북쪽은 자석의 S극과 같아 나침반 바늘의 N극이 자기력에 의해 항상 북쪽을 가리키는 것이다.

8. 고무줄을 늘였다가 놓으면 원래대로 되돌아간다. 이때 늘어난 고무줄이 작용하는 힘의 종류는 탄성력이다.

10. 책상 위에 놓은 나침반에는 지구가 아래로 당기는 중력, 지구 자기에 의한 자기력, 책상이 나침반을 위로 떠받치는 힘이 동시에 작용하고 있다.

11. 움직이는 기계의 이음새, 놀이터의 미끄럼틀, 창문과 창틀 사이 등은 마찰력을 작게 하여 이용하면 좋다.

12. 같은 방향으로 작용하는 두 힘의 합력은 두 힘의 크기를 더한 값과 같다.

15. 일정한 속력으로 떨어지는 빗방울과 같이 속력의 변화가 없으면 작용하는 알짜힘은 0이다. 알짜힘의 크기가 0이므로 알짜힘의 방향도 없다.

17. 에너지를 많이 가지고 있으면 큰 힘을 작용할 수 있는 가능성이 있지만 에너지를 많이 가진 자체가 힘이 큰 것은 아니다.

18. 화살표의 시작점은 농구공의 중심에 있어야 하고, 화살표의 방향은 아래로 표시해야 한다.

19. 중력은 항상 지구 중심을 향하고 마찰력은 물체의 운동을 방해하는 방향으로 작용한다.

20. 용수철에 작용하는 힘과 늘어난 길이는 비례한다. 3 N：2 cm = 9 N：x 에서 x = 6cm이다.

21. 위쪽 자석에는 아랫방향의 중력과 윗방향의 자기력이 평형을 이룬다.

- A

- B

자기력

중력

22. ⑴ 같은 방향으로 작용할 때 : 3 N + 2 N = 5 N

⑵ 반대 방향으로 작용할 때 : 3 N - 2 N = 1 N

23. 한 타점 사이의 간격이 0.1초이므로 같은 거리를 이동하는 데 걸린 시간은 A는 0.6초, B는 1.2초이다. 따라서 B의 속력이 A보다 느리다.

24. 물체의 운동 방향과 반대 방향으로 힘이 작용하면 물체의 속력은 점점 감소한다.

25. 섬광 사진에 나타난 자동차의 간격이 일정한 것으로 보아, 자동차는 속력이 일정한 운동을 하였다.

26. 속력의 방향이 같으므로 출발점에서 계속 멀어지고 있다.

27. 일정한 속력으로 떨어지는 빗방울에 작용하는 알짜힘은 0이다.

28. 병에 든 액체의 무게가 병 바닥을 누르는 힘을 분산시켜 병 바닥이 변형되는 것을 줄여 준다.

31. ⑴ 창문을 열고 닫기 쉽게 하기 위해 창문에 바퀴를 장치한다.

⑵ 바닥면에서 미끄러지는 것을 방지하기 위해 실내화의 바닥에 고무를 붙인다.