[중 2 과학] 일-에너지 파트 고난도 문제 엄선 4문

여러분 안녕하세요.
과학 시험을 하루 앞두고 이렇게 고난도 문제를 4문 올립니다.
일과 에너지 파트에만 한정되어 있으니 주의하시기 바랍니다.

모든 문제는 시험 범위 내에서 풀 수 있습니다.

1. 어떤 물체에게 아래의 그림과 같도록 힘을 작용하여 수평 방향으로 이동시켰다. 이 때 물체에 작용한 알짜힘이 물체에 해준 일의 양은 얼마인가?

2. 어떠한 지렛대가 그림과 같이 있다. 지렛대의 한쪽 끝에 1000kg의 바위덩어리를 올려두었을 때, 이 바위덩어리를 일정한 속력으로 들어올리는데 다른 한쪽 끝을 50N의 힘으로 눌렀다. 이 때 (1) 이 지렛대의 작용점과 받침점 사이의 거리에 대한 힘점과 받침점 사이의 거리의 비는 얼마이며, (2) 이 바위를 10m 들어올리려면 지렛대의 다른 쪽 끝을 몇 m 눌러야 하는가?
(단, 중력가속도 g는 10 m/s^2으로 계산하시오)

3. 그림과 같이 지표면에 있던 질량 1kg의 물체를 빗면을 통해 물체의 이동방향으로 6N의 힘을 일정하게 가해주며 절벽 위로 올렸다. 이 때 절벽 위에 위치한 이 물체의 위치에너지는 몇 J인가?
(단, 중력 가속도 g는 10 m/s^2으로 계산하시오)

4. 그림과 같이 높이가 20m인 절벽의 꼭대기에서 질량이 1kg인 물체를 가만히 놓았다. 이 물체가 지표면에 도달하기 바로 직전의 속력 v는 얼마인가?
(단, 중력 가속도 g는 10 m/s^2으로 계산하시오)

문제의 정답을 덧글을 통해서 이야기해보세요^^

참고 : 모든 문항에 대한 정답은 다음과 같습니다. 왜 풀이가 그러할 지 생각해보세요.

1) 37,000J
2) (1) -> 1 : 200,  (2) -> 2km
3) 30J
4) 20m/s

그럼 열공하시기를, 그리고 행운이 있기를 기원합니다^^ 😀