개념 확인 문제

1. 힘은 물체의 (       )이나 (       )를 변화시킨다.

2. 힘은 화살표를 사용하여 나타낸다. 화살표 대신 힘을 나타내는 다른 방법을 생각하여 쓰시오.

3. 지구가 물체를 끌어당기는 힘을 (       )이라고 하며, 항상 지구 (       ) 방향으로 작용한다.

4. 같은 종류의 전기 사이에는 서로 (       ) 힘이, 다른 종류의 전기 사이에는 서로 (       ) 힘이 작용한다.

5. 마찰력의 크기는 물체의 (       )에 비례하고, 운동을 (       )하는 방향으로 작용한다.

6. 용수철저울은 탄성력의 크기가 용수철이 늘어난 길이에 (       )하는 성질을 이용하여 힘의 크기를 측정한다.

7. 물체 A가 물체 B에 힘을 작용하면 물체 B도 물체 A에게 (       )가 같고 (       )이 반대인 힘을 작용한다.

8. (       ) 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 크기는 두 힘의 크기의 합과 같고, (       ) 방향으로 작용하는 두 힘의 합력의 크기는 두 힘의 크기의 차와 같다.

9. 한 물체에 다음 그림과 같이 세 힘이 작용할 때 합력은 몇 N인지 구하시오.

10. 한 물체에 두 힘이 나란하지 않게 작용할 때 두 힘의 합력은 (       )을 그려서 구할 수 있다. 이때 합력의 크기는 평행사변형의 (       )의 길이와 같다.

11. 오른쪽 그림과 같이 두 개의 줄을 이용하여 물통을 들 때 줄 사이의 각도가 클수록 각각 줄에 작용하는 힘의 크기는 어떻게 될까?

12. 한 물체에 작용하는 두 힘의 합력이 0일 때 두 힘은  (       )을 이룬다.

13. 단위 시간 동안 이동한 거리를 무엇이라고 하는지 쓰시오.

14. 시간기록계로 물체의 운동을 기록한 경우 타점 간격이 (       ) 속력이 빠르다.

15. 속력과 운동 방향이 일정한 운동을 (       ) 운동이라고 한다.

16. 높은 곳에서 떨어지는 물체의 속력-시간 그래프는 기울기가 (       )한 (       ) 모양이 된다.

17. 물체에 작용하는 알짜힘이 0일 때 정지해 있는 물체는 계속 (       )해 있고, 운동하는 물체는 (       ) 운동을 계속한다.

18. 물체의 운동 방향과 나란하게 힘이 작용하면 (       )이 변하고, 물체의 운동 방향과 나란하지 않게 힘이 작용하면  (       )과 (       )이 함께 변한다.

19. 물체의 운동 방향과 나란하게 힘이 작용할 때 물체의 시간에 따른 속력의 변화는 (       )의 크기에 비례하고 물체의 (       )에 반비례한다.

단원 마무리 문제

20. 힘을 화살표로 나타낼 때 화살표의 길이는 힘의 (       )를, 화살표의 방향은 힘의 (       )을, 화살표의 시작점은 힘의 (       )을 나타낸다.

21. 다음 중 질량과 무게를 비교하여 설명한 것으로 옳은 것은?

➀ 질량 1 kg의 무게는 1 N이다.

➁ 물체의 무게는 질량에 반비례한다.

➂ 질량은 물체에 작용하는 중력의 크기이다.

➃ 무게는 측정 장소와 관계없이 항상 일정하다.

➄ 무게는 용수철저울로, 질량은 윗접시저울로 측정한다.

22. 여러 가지 현상과 관련 있는 힘을 옳게 연결한 것은?

➀ 운동장 바닥에서 굴러가던 공이 속력이 줄어들다가 멈춘다. - 마찰력

➁ 눈길을 자동차로 달릴 때 바퀴에 체인을 감으면 덜 미끄러진다. - 탄성력

➂ 화살을 쏠 때 활시위를 힘껏 당겼다가 놓으면 화살이 멀리 날아간다. - 전기력

➃ 쇠로 만든 무거운 물체를 들어 올릴 때 전자석 기중기를 사용하면 편리하다. - 중력

➄ 건조한 겨울철에 플라스틱 빗으로 머리를 빗으면 머리카락이 빗에 달라붙는다. - 자기력

23. 5 N의 힘을 가하면 2 cm 늘어나는 용수철에 어떤 물체를 매달았더니 8 cm 늘어났다. 이 물체의 무게는 몇 N인지 구하시오.

24. 그림과 같이 한 물체에 두 힘이 작용하고 있을 때 합력의 크기를 각각 구하시오.

(가)                  (나)

25. 오른쪽 그래프는 직선 운동하는 수레의 시간에 따른 속력을 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

➀ A 구간에서는 속력이 일정하게 감소한다.

➁ B 구간에서 이동한 거리는 100 m이다.

➂ B 구간은 에스컬레이터의 운동과 같다.

➃ C 구간에서는 속력이 일정하다.

➄ B 구간보다 C 구간에서 더 많은 거리를 이동한다.

26. <보기>는 여러 가지 운동의 예를 나타낸 것이다.

	<보 기>
ㄱ. 선풍기 날개의 운동 ㄴ. 빗면을 내려가는 구슬의 운동 ㄷ. 비스듬히 위로 던진 물체의 운동 ㄹ. 운동장을 일직선으로 구르는 공의 운동

다음에 해당하는 운동의 예를 <보기>에서 고르시오.

(1) 운동 방향과 같은 방향으로 힘을 받는 경우

(2) 운동 방향과 반대 방향으로 힘을 받는 경우

(3) 운동 방향과 수직으로 힘을 받는 경우

(4) 운동 방향과 나란하지 않게 힘을 받는 경우

27. 그림 (가)와 같이 동일한 용수철저울 2개에 추를 매달고 두 저울이 이루는 각을 달리하면서 용수철저울의 눈금을 측정하였다. 측정 결과는 표 (나)와 같았다.

	두 저울이 이루는 각〫( )	용수철저울의 눈금(N)
A	0	50.0
B	60	58.1
C	90	70.7
D	120	100

(가)                       (나)

(1) 측정 결과를 바탕으로 두 용수철저울이 추에 작용하는 힘의 합력을 구하시오.

(2) 같은 크기의 두 힘이 한 물체에 작용할 때 두 힘이 이루는 각도에 따른 합력의 크기 변화를 설명하시오.

28. 그림은 빗면을 따라 굴러 내려가는 나무 도막을 0.2초의 시간 간격으로 나타낸 것이다.

(1) 자 눈금을 바탕으로 구간별로 이동한 거리를 구하고, 각 구간의 속력(cm/s)을 계산하시오.

구간	1	2	3	4	5	6	7
걸린 시간(초)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
이동한 거리(cm)	2	6	10	14	18	22	26
속력(cm/s)	10	30	50	70	90	110	130

(2) 우리 주위에서 이와 같은 운동을 하는 예를 두 가지 찾아 쓰시오.

정답과 해설

Ⅲ. 힘과 운동

1. 모양, 운동 상태     2. 힘의 작용점에 점을 찍고 힘의 방향으로 화살표를 짧게 표시한 다음, 힘의 크기는 점의 크기로 표현한다.

3. 중력, 중심     4. 미는, 당기는     5. 무게, 방해     6. 비례     7. 크기, 방향      8. 같은, 반대      9. 오른쪽으로 2 N     10. 평행사변형, 대각선     11. 힘의 크기는 점점 커진다.      12. 평형     13. 속력     14. 넓을수록      15. 등속 직선      16. 일정, 직선     17. 정지, 등속 직선     18. 속력, 속력, 운동 방향      19. 힘, 질량     20. 크기, 방향, 작용점     21. ⑤     22. ①     23. 20 N     24. (가) 45 N, (나) 15 N       25. ③

26. (1) ㄴ (2) ㄹ (3) ㄱ (4) ㄷ   27. (1) 100 N (2) 두 힘이 이루는 각도가 클수록 합력의 크기가 작아진다.     28. (1) 해설 참조  (2) 중력을 받아 낙하하는 물체의 운동, 기울기가 일정한 빗면을 굴러 내려가는 구슬의 운동 등

4. 같은 종류의 전기 사이에는 서로 미는 힘인 척력이 작용하고, 다른 종류의 전기 사이에는 서로 끄는 힘인 인력이 작용한다.

9. 오른쪽으로 작용하는 두 힘의 합력과 왼쪽으로 작용하는 한 힘의 합력을 구한다. (4 N + 8 N - 10 N = 2 N)

11. 나란하지 않게 작용하는 두 힘 사이의 각도가 클수록 합력의 크기가 작아진다. 따라서 같은 무게의 물통을 들어올리기 위해 한 줄에 작용하는 힘의 크기는 작아진다.

12. 한 물체에 작용하는 두 힘의 크기가 같고, 방향이 반대이고, 두 힘이 같은 직선 위에서 작용하면 평형을 이룬다.

21. 무게는 측정 장소에 따라 다르고, 질량은 측정 장소에 관계없이 항상 일정하다.

22. ②는 마찰력, ③은 탄성력, ④는 자기력, ⑤는 전기력과 관련 있는 현상이다.

23. 탄성력의 크기는 용수철이 늘어난 길이에 비례한다. 따라서 2 cm : 5 N = 8 cm : x 에서 물체의 무게 x = 29 N이다.

24. 같은 방향으로 작용하는 두 힘의 합력은 두 힘의 합과 같고, 반대 방향으로 작용하는 두 힘의 합력은 두 힘의 차와 같다.

25. (가) 구간은 속력이 일정하게 증가, (나) 구간은 속력이 일정, (다) 구간은 속력이 일정하게 감소하였다. 속력-시간 그래프에서 그래프의 아래 넓이는 이동 거리를 의미하므로 각 구간의 이동 거리는 (가) 25 m, (나) 50 m, (다) 25 m이다.

26. ㄱ은 속력은 일정하지만 운동 방향이 계속 변하는 등속 원운동이다. ㄴ은 속력이 일정하게 증가하는 운동, ㄷ은 속력과 운동 방향이 모두 변하는 운동, ㄹ은 속력이 감소하는 운동이다.

27. (1) A～D 각 경우 똑같은 추를 들고 있고, 두 용수철저울이 추에 작용하는 힘의 합력은 추의 무게(중력)와 평형을 이룬다. 따라서 두 저울이 이루는 각도가 0°일 때 각 저울의 눈금은 50 N을 가리키므로 추의 무게 = 50 N + 50 N = 100 N이다.

(2) 표에서 두 용수철저울이 이루는 각도가 클수록 같은 무게의 추를 들기 위해 필요한 힘이 커진다. 따라서 같은 크기의 두 힘의 합력의 크기는 두 힘이 이루는 각도가 클수록 작아진다.

28. (1) 빗면을 굴러 내려오는 공은 속력이 점점 증가하는 운동을 한다.

구간	1	2	3	4	5	6	7
걸린 시간(초)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
이동한 거리(cm)	2	6	10	14	18	22	26
속력(cm/s)	10	30	50	70	90	110	130