[예시] ○○고 1학년 2학기 중간고사 대비 — 마찰이 있는 등가속도 운동 고난도 문항 풀이

자체 제작 고난도 연습 문항입니다. 실제 학교의 기출문항이나 출제 경향을 재현한 자료가 아닙니다.

문제 | 마찰이 있는 등가속도 운동

수평면에서 정지해 있던 질량 2 kg인 물체를 오른쪽으로 10 N의 일정한 힘으로 당긴다. 운동 마찰력은 왼쪽으로 2 N이며 운동 중 일정하다. 3 s 후 속력과 이동 거리를 구하시오.

풀이 전략

주어진 조건을 수식으로 옮기기 전에 구할 물리량과 단위를 적습니다. 다음 단계별 풀이에서 각 식이 어떤 조건을 사용하는지 확인해 보세요.

단계별 풀이

① 알짜힘: 10−2 = 8 N
② 가속도: a = 8/2 = 4 m/s²
③ 3초 후 속력: v = 0 + 4 × 3 = 12 m/s
④ 이동 거리: s = ½ × 4 × 3² = 18 m

정답과 오답 포인트

정답: 속력 12 m/s / 이동 거리 18 m

당기는 힘을 그대로 ma에 대입하면 마찰력을 빠뜨립니다. 수평 방향의 알짜힘을 먼저 구하고, 처음 속력이 0이라는 조건을 확인하세요.

스스로 확인하기

해설을 가린 뒤 조건부터 다시 정리해 보세요. 정답뿐 아니라 각 단계에서 사용한 원리와 단위를 설명할 수 있어야 합니다. 수치를 바꾸어 유사 문제를 만든 뒤 같은 풀이 과정이 성립하는지도 점검해 보세요.