01.네팔에서 장사를 하고 있는 A와 B는 고도가 낮은 도시에서 금을 산 후에 높은 산 정상에 올라가서 팔았다. 이때 A는 양팔저울을 사용하고, B는 앉은뱅이저울을 사용하였다. 두 사람 중에 손해를 본 사람과 그 이유를 옳게 짝지은 것은?

① A, 어느 곳에서나 질량이 같기 때문

② A, 높은 곳에 올라갈수록 중력이 커지기 때문

③ B, 어느 곳에서나 질량이 같기 때문

④ B, 높은 곳에 올라갈수록 중력이 작아지기 때문

⑤ 두 사람 모두 손해를 보지 않는다.

02.어떤 역도 선수가 들어 올릴 수 있는 최대 질량이 326 kg이다. 이 선수가 달에 가서 역도 경기를 한다면 들어 올릴 수 있는 최대 질량은 몇 kg인가?(단, 지구에서 1 kg의 물체에 작용하는 중력의 크기는 약 10 N이다.)

① 약 32.6 kg           ② 약 326 kg

③ 약 543 kg            ④ 약 1956 kg

⑤ 약 3260 kg

03.표는 1 kg인 물체에 작용하는 중력의 크기를 지구와 달, 목성에서 측정한 값이다.

장소	지구	달	목성
1 kg인 물체에 작용하는 중력의 크기	9.8 N	1.6 N	23.5 N

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 지구에서 1 kg인 물체의 무게는 1 N이다.

② 물체의 무게는 장소가 달라져도 변하지 않는다.

③ 지구에서보다 목성에서 물체의 질량이 더 크다.

④ 질량이 같은 물체는 달에서보다 지구에서 더 무겁다.

⑤ 같은 물체를 달과 목성에서 앉은뱅이저울을 이용해 측정하면 값이 같다.

04.지구와 달에서 양팔저울 위에 동일한 물체와 분동을 올려놓았더니 각각 수평을 이루었다. 이로부터 알 수 있는 사실은?

① 무게는 질량에 비례한다.

② 달의 중력은 지구 중력보다 약하다.

③ 중력의 크기는 장소에 따라 변한다.

④ 양팔저울로 물체의 무게를 측정할 수 있다.

⑤ 질량은 물체의 고유한 양으로 항상 일정하다.

05.그림 (가)와 같은 용수철을 강하게 잡아당겼더니, 용수철이 그림 (나)와 같은 모양처럼 다시 원래 모양으로 돌아오지 않았다.

이로부터 알 수 있는 사실로 옳은 것은?

① 질량이 클수록 탄성력도 크다.

② 탄성력은 물체와 접촉하여 작용한다.

③ 변형된 정도가 클수록 탄성력도 크다.

④ 탄성력은 변형된 방향과 반대 방향으로 작용한다.

⑤ 탄성체에 너무 강한 힘이 작용하면 탄성체는 탄성을 잃게 된다.

06.그림은 무게가 30 N인 나무 도막을 20 N의 힘으로 누른 채로 정지한 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?(단, 나무 도막과 바닥 사이의 마찰력은 무시한다.)

① 탄성력의 방향은 왼쪽이다.

② 물체에 작용하는 탄성력은 없다.

③ 탄성력의 크기는 물체의 무게와 같다.

④ 물체에 힘을 더 주어도 탄성력의 크기는 변함없다.

⑤ 탄성력의 크기는 용수철이 줄어든 길이에 비례한다.

07.어떤 용수철에 질량이 5 kg인 물체를 매달았더니 전체 길이가 20 cm가 되었고, 질량이 8 kg인 물체를 매달았더니 전체 길이가 26 cm가 되었다. 용수철의 처음 길이는 몇 cm인가?

① 8 cm          ② 10 cm        ③ 12 cm

④ 14 cm         ⑤ 16 cm

08.그림 (가)는 두 용수철 A, B에 각각 추를 매달 때 추의 무게와 용수철의 늘어난 길이의 관계를 나타낸 것이다.

두 용수철 A, B를 그림 (나)와 같이 연결할 때 용수철 A가 늘어난 길이와 전체 용수철이 늘어난 길이를 순서대로 나열한 것은?(단, 용수철의 무게는 무시한다.)

① 4 cm, 28 cm	② 8 cm, 24 cm

③ 4 cm, 32 cm	④ 8 cm, 28 cm

⑤ 8 cm, 32 cm

09.그림과 같이 나무 도막을 실험대 위와 사포 위에서 끄는 경우 마찰력의 크기가 다르다.

이와 같은 원리로 설명할 수 있는 현상이 아닌 것은?

① 창문에 작은 바퀴를 설치한다.

② 자동차의 바퀴에 체인을 감는다.

③ 등산화 바닥을 울퉁불퉁하게 만든다.

④ 작은 승용차보다 큰 화물차를 밀기가 어렵다.

⑤ 볼링화의 경우 양쪽 신의 바닥면 성질이 다르다.

10.마찰력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 물체와 접촉하지 않아도 작용하는 힘이다.

② 접촉면을 누르는 힘이 클수록 마찰력이 크다.

③ 마찰력의 크기는 접촉면의 성질에 따라 다르다.

④ 수평면에 놓인 물체의 마찰력은 무게에 비례한다.

⑤ 마찰력은 항상 물체의 움직임을 방해하려는 방향으로 작용한다.

11.지구에서 마찰력이 지금의 10분의 1로 줄어든다고 할 때 나타나는 현상으로 옳은 것은?

① 더 작은 힘으로 창문을 열 수 있다.

② 자동차의 제동 거리가 짧아진다.

③ 접촉면이 넓을수록 마찰력이 커진다.

④ 무게에 관계없이 마찰력의 크기가 같아진다.

⑤ 마찰력의 방향이 물체의 운동 방향과 같아진다.

12.그림은 마찰력에 영향을 주는 요인을 알아보기 위한 실험을 나타낸 것이다.

접촉면의 거칠기와 마찰력과의 관계를 알아보기 위해 비교하여야 할 실험으로 옳게 짝 지은 것은?

① (가), (나)       ② (가), (다)       ③ (가), (라)

④ (나), (라)       ⑤ (다), (라)

13. 다음은 일상생활에서 마찰력을 활용하는 예이다.

ㄱ. 스키             ㄴ. 베어링

ㄷ. 송진 가루        ㄹ. 등산화

마찰력을 크게 하거나 작게 한 경우를 옳게 분류한 것은?

	마찰력을 크게 한 경우	마찰력을 작게 한 경우
①	ㄱ, ㄴ	ㄷ, ㄹ
②	ㄱ, ㄷ	ㄴ, ㄹ
③	ㄴ, ㄷ	ㄱ, ㄹ
④	ㄴ, ㄹ	ㄱ, ㄷ
⑤	ㄷ, ㄹ	ㄱ, ㄴ

14.부력에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 부력의 크기는 항상 일정하다.

② 부력의 크기는 물체의 무게에 따라 달라진다.

③ 부력의 크기는 물체의 모양에 따라 달라진다.

④ 바다 속에서 멸치보다 고래가 더 큰 부력을 받는다.

⑤ 기체 속에서 작용하는 부력의 방향은 중력과 같은 방향이다.

15.그림 (가)는 추를 용수철저울에 매달아 물속에 넣은 모습이고, 그림 (나)는 같은 추를 플라스틱 컵에 넣고 용수철저울에 매달아 물속에 넣은 모습이다.

(가)에서 추의 무게가 3 N이었을 때, 이에 대한 설명으로 옳은 것은?(단, 플라스틱 컵의 질량은 무시한다.)

① 추에 작용하는 부력의 크기는 3 N이다.

② (가)보다 (나)에서 더 큰 중력이 작용한다.

③ (가)보다 (나)에서 더 큰 부력이 작용한다.

④ (나)에서 용수철저울의 눈금은 3 N보다 크다.

⑤ 이 실험으로 부력의 크기는 물체의 무게와 비례함을 알 수 있다.

16.다음과 같이 부피와 질량이 다른 세 개의 물체를 물속에 완전히 잠기게 넣었다.

(가) 부피가 300 ml이고, 질량이 300 g인 주스병

(나) 부피가 100 ml이고, 질량이 2 kg인 돌멩이

(다) 부피가 200 ml이고, 질량이 2 kg인 물통

부력이 크게 작용하는 순서대로 옳게 나열한 것은?

① (가)=(나)=(다)

② (가)>(나)=(다)

③ (가)>(다)>(나)

④ (나)=(다)>(가)

⑤ (다)>(나)>(가)

17.표는 어떤 물체가 물속에 잠긴 부피와 물속에서 물체의 무게를 나타낸 것이다.

잠긴 부피 (전체:1)	[eqn: {1} over {5}]	[eqn: {2} over {5}]	[eqn: {3} over {5}]	[eqn: {4} over {5}]	1
무게(N)	60	68	66	64	62

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 부력은 물속에서만 작용한다.

② 부력의 방향은 중력의 방향과 같다.

③ 부력의 크기는 물체의 부피에 비례한다.

④ 부력의 크기는 물체의 질량에 비례한다.

⑤ 물속에 잠긴 물체의 부피가 클수록 부력도 크게 작용한다.

18.잠수함은 공기 조절 탱크에 물을 넣거나 빼면서 물속에서 위아래로 오르내린다. 잠수함의 공기 조절 탱크의 역할을 옳게 설명한 것은?

① 부력을 조절한다.

② 중력을 조절한다.

③ 마찰력을 조절한다.

④ 탄성력을 조절한다.

⑤ 부력과 중력을 모두 조절한다.

정답과 해설

Ⅱ. 여러 가지 힘

01. ④  02. ④  03. ④  04. ⑤  05. ⑤  06. ⑤  07. ②  08. ②  09. ④  10. ①  11. ① 12. ④  13. ⑤  14. ④  15. ③  16. ③  17. ⑤  18. ②

01. 양팔저울로 측정하는 질량은 물체의 고유한 양으로 높은 곳으로 가도 변함이 없다. 앉은뱅이저울로 측정하는 물체의 무게는 높은 곳으로 올라갈수록 지구 중심에서 멀어지므로 중력이 작아진다. 따라서 같은 양의 금의 무게가 산 곳에 비해 낮게 측정되므로 B는 손해를 본다.

02. 달에서는 물체의 무게가 [eqn: {1} over {6}]로 줄어들기 때문에 질량이 6배 무거운 역기를 들어 올릴 수 있다.

03. 무게는 장소에 따라 변하지만 질량은 변하지 않는다. 지구의 중력이 더 크기 때문에 지구에서의 무게가 달에서보다 더 크다.

04. 양팔저울로는 물체의 질량을 측정하며 질량은 장소에 따라 달라지지 않는다.

05. ⑤ 용수철과 같은 탄성체에 계속 힘을 주어 변형시키면 어느 순간 다시 원래 모양으로 되돌아오지 않는다. 이처럼 힘을 받아 변성된 탄성체가 힘이 제거되었을 때 본래대로 돌아갈 수 있는 힘의 한계를 탄성 한계라고 한다.

06. 탄성력의 크기는 탄성체의 변형된 정도에 비례한다.

07. 3 kg 매달았을 때 6 cm가 늘어나므로 5 kg을 매달았을 때 10 cm 늘어난 것이다. 따라서 용수철의 처음 길이는 20 cm-10 cm=10 cm이다.

08. A에는 20 N의 추 2개의 무게인 40 N이 작용하므로 8 cm 늘어난다. B에는 20 N의 추가 매달려 있으므로 16 cm 늘어난다. 따라서 전체 용수철이 늘어난 길이는 8 cm+16 cm=24 cm이다.

09. 나무 도막을 사포 위에서 끌 때 힘이 더 많이 드는 이유는 접촉면이 거칠기 때문이다.

④ 큰 화물차를 밀기 어려운 이유는 작은 승용차보다 무게가 커서 마찰력이 크기 때문이다.

10. 마찰력은 두 물체 사이의 접촉면에서 작용하는 힘으로 접촉하지 않으면 작용하지 않는다.

11. ① 마찰력이 작아지므로 창문을 더 쉽게 열 수 있다.

② 마찰력이 작아지면 자동차가 더 잘 미끄러져서 제동 거리가 길어진다.

③ 접촉면의 넓이와 마찰력은 무관하다.

12. 접촉면의 거칠기에 따른 마찰력을 알아보려면 물체의 무게와 접촉면의 넓이는 같고, 접촉면의 거칠기만 달라야 하므로 (나)와 (라)를 비교한다.

13. 투수가 손에 송진 가루를 바르고, 등산화 바닥을 울퉁불퉁하게 만드는 것은 마찰력을 크게 한 경우이다. 베어링은 마찰력을 줄이기 위해 사용한다.

14. 멸치보다 고래가 물속에 잠긴 부피가 크므로 부력도 크게 받는다.

15. 물에 잠긴 부피가 (나)가 더 크므로 (나)에 더 큰 부력이 작용한다. 따라서 (나)에서 용수철의 눈금은 3 N보다 작다.

16. 부력의 크기는 물체의 질량과는 관계없고, 물에 잠긴 물체의 부피에 비례한다. 그러므로 부피가 큰 순서대로 부력을 크게 받는다.

17. 부력의 크기는 물체의 전체 부피가 아닌 물체가 물에 잠긴 부피에 비례한다.

18. 잠수함의 부피는 일정하므로 물속에서 잠수함에 작용하는 부력의 크기는 일정하다. 공기 조절 탱크에 물을 넣었다 빼면 잠수함에 작용하는 중력의 크기가 달라진다.