#43 포물선 운동(1)

문제 1 · OX 문제

수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향으로 나아갈수록 점점 빨라진다. ( )

정답: X

수평 방향으로는 물체를 밀거나 당기는 아무런 힘이 작용하지 않아요. 마치 얼음판 위에서 미끄러지는 썰매처럼, 처음에 던진 그 속도 그대로 아무 방해 없이 일정하게(등속 운동) 나아간답니다!

문제 2 · OX 문제

연직 방향(아래쪽)으로는 물체에 일정한 힘인 '중력'이 작용한다. ( )

정답: O

연직 방향은 물체가 땅으로 곤두박질치는 방향이죠! 지구는 쉴 새 없이 물체를 아래로 잡아당기고 있어요. 이 중력이라는 엔진이 24시간 풀가동되고 있기 때문에 물체는 아래로 점점 더 빠르게 떨어지게 된답니다.

문제 3 · OX 문제

수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향의 등속 운동과 연직 방향의 자유 낙하 운동이 합쳐진 운동을 한다. ( )

정답: O

맞아요! 수평 방향으로의 '옆으로 달리기(등속)'와 연직 방향으로의 '아래로 떨어지기(자유 낙하)'라는 두 가지 춤을 동시에 추고 있는 셈이에요. 이 두 춤이 절묘하게 섞이면서 예쁜 곡선인 포물선이 그려진답니다.

문제 4 · OX 문제

수평 방향으로 던진 물체의 포물선 궤적은 직선 운동이다. ( )

정답: X

던져진 물체는 옆으로 가면서 동시에 아래로도 떨어지기 때문에, 옆으로 휘어지는 곡선을 그리며 날아가요. 이것을 '포물선 운동'이라고 불러요. 절대 직선으로 나아가지 않아요!

문제 5 · OX 문제

연직 방향으로 물체가 이동하는 거리는 시간이 지날수록 점점 줄어든다. ( )

정답: X

연직 방향은 자유 낙하 운동과 같다고 했죠? 자유 낙하는 갈수록 빨라지는 운동이라서, 똑같은 시간 간격으로 이동하는 거리가 점점 더 넓어진답니다. 아래로 갈수록 더 길게 점프하며 떨어지는 거예요!

문제 6 · OX 문제

수평 방향으로 던진 물체에 작용하는 힘은 수평 방향과 연직 방향 모두에서 작용한다. ( )

정답: X

이 부분이 가장 헷갈리기 쉽지만, 핵심은 '수평 방향'이에요! 수평 방향으로는 힘이 전혀 작용하지 않아요. 힘은 오직 '연직 방향(중력)'으로만 작용하기 때문에 물체의 궤적이 옆으로는 일정한 간격인데 아래로는 점점 넓어지는 거랍니다.

문제 7 · 빈칸 채우기

수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향으로 밀어주거나 당기는 힘이 없어서 ( ) 운동을 한다. (2글자)

정답: 등속

마치 빙판 위를 미끄러지는 썰매처럼, 처음 던져진 속도 그대로 아무런 방해 없이 아주 정직하게 똑같은 속도로 나아가는 운동이에요! 옆으로는 아무도 물체를 방해하지 않으니까요.

문제 8 · 빈칸 채우기

연직 방향으로는 지구가 쉴 새 없이 잡아당기는 중력이 작용하기 때문에 ( ) 운동을 한다. (4글자)

정답: 자유낙하

지구가 "나한테 와!"라고 끊임없이 손짓하고 있죠? 물체는 옆으로 달리는 와중에도 아래로는 점점 더 속도가 빨라지는 '자유낙하' 댄스를 지구와 함께 추고 있는 거예요.

문제 9 · 빈칸 채우기

수평 방향의 등속 운동과 연직 방향의 자유 낙하가 만나 물체는 ( )을 한다. (5글자)

정답: 포물선운동

옆으로 달리는 친구와 아래로 떨어지는 친구가 만나면, 자연스럽게 예쁜 곡선이 그려져요. 마치 공을 던졌을 때의 궤적처럼 부드러운 무지개 모양, 그게 바로 포물선이죠!

문제 10 · 빈칸 채우기

수평과 ( ) 방향의 운동은 서로 간섭하지 않고 독립적으로 일어난다. (2글자)

정답: 연직, 수직

정말 신기한 마법 같아요! 옆으로 얼마나 빨리 달리는지는 아래로 떨어지는 속도에 영향을 주지 않거든요. 두 운동은 서로 남남, 각자 제 갈 길만 간다는 '독립성'의 원리예요.

문제 11 · 빈칸 채우기

물체가 연직 방향으로 이동하는 ( )는 시간이 지날수록 점점 증가한다. (2글자)

정답: 거리

중력이라는 가속 페달을 계속 밟고 있으니, 시간이 갈수록 더 멀리, 더 빨리 아래로 떨어지게 돼요. 그래서 물체가 1초마다 아래로 통과하는 간격이 점점 더 넓어지는 거죠!

문제 12 · 빈칸 채우기

연직 방향으로 던진 물체의 운동은 ( )하는 물체와 같은 운동을 한다. (4글자)

정답: 자유낙하

옆으로 던지든 그냥 떨어뜨리든, 아래로 작용하는 중력의 힘은 똑같아요! 그래서 수평으로 던진 물체의 아래쪽 움직임만 떼어놓고 보면, 그냥 가만히 떨어뜨린 '자유낙하'와 완전히 똑같은 춤이랍니다.

문제 13 · 단답형

높이 45m인 절벽에서 물체를 가만히 놓았을 때, 지면에 도달하는 데 걸리는 시간은? (초)

정답: 3

자유낙하 거리 공식(h = 5 × t²)을 써볼까요? 45 = 5 × t²이니까 t² = 9가 되네요! 제곱해서 9가 되는 수는 3이죠? 3초만 지나면 땅에 닿는답니다.

문제 14 · 단답형

물체를 수평 방향으로 4m/s의 속도로 던졌을 때, 3초 후 수평 방향으로 이동한 거리는? (m)

정답: 12

수평 방향은 힘이 없으니 등속 운동이죠! 1초에 4m씩 가니까, 3초면 4 × 3 = 12m를 가볍게 주파합니다. 성실하게 자기 할 일을 하는 거죠!

문제 15 · 단답형

물체를 자유 낙하시켰을 때, 4초 후 연직 방향의 속도는? (m/s)

정답: 40

중력은 마치 까다로운 코치님처럼 1초마다 속도를 10m/s씩 높여요. 4초가 지났으니 10 × 4 = 40m/s가 되는 거죠. 엄청나게 빠른 속도네요!

문제 16 · 단답형

물체를 자유 낙하시켰을 때, 지면에 닿는 데 4초가 걸렸다면 절벽의 높이는? (m)

정답: 80

이동 거리 공식은 (5 × t²)이죠! 5 × (4 × 4) = 5 × 16 = 80m입니다. 4초면 웬만한 아파트 20층 높이에서 떨어지는 것과 맞먹어요!

문제 17 · 단답형

수평 방향으로 10m/s의 속도로 던진 물체가 2초 동안 수평 방향으로 이동한 거리는? (m)

정답: 20

등속 운동이라 아주 간단해요! 1초에 10m씩 2초 동안 달리니 10 × 2 = 20m입니다. 옆으로는 아무런 고민 없이 똑바로 달리고 있는 거예요.

문제 18 · 단답형

자유 낙하하는 물체는 1초마다 속도가 얼마나 증가하는가? (m/s)

정답: 10

이게 바로 중력가속도예요! 지구가 당기는 힘은 물체를 1초마다 10m/s씩 더 빠르게 만드는 강력한 마법을 부린답니다.

문제 19 · 보기 선택

수평 방향으로 던진 물체의 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 수평 방향으로는 힘이 작용하지 않아 등속 운동을 한다.
• ㄴ. 연직 방향으로는 중력이 작용하여 자유 낙하 운동을 한다.
• ㄷ. 수평 방향의 속도는 물체가 바닥에 닿을 때까지 점점 빨라진다.
• ㄹ. 물체는 수평 방향의 등속 운동과 연직 방향의 자유 낙하 운동이 합쳐진 곡선 운동을 한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

옆으로는 아무런 방해꾼이 없으니 썰매를 타듯 똑같은 속도로 미끄러지고, 아래로는 지구라는 거대한 자석이 쉴 새 없이 잡아당기니 점점 빨라지는 거예요! 이 두 가지 춤이 동시에 합쳐지면서 우아한 포물선이 만들어진답니다.

문제 20 · 보기 선택

물체가 던져진 후 시간에 따른 속도 변화에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 수평 방향 속력은 시간이 지나도 변하지 않는다.
• ㄴ. 연직 방향 속력은 시간이 지날수록 일정하게 증가한다.
• ㄷ. 물체의 운동 방향은 점점 수평 방향과 나란해진다.
• ㄹ. 수평 방향과 연직 방향의 속력은 서로 독립적으로 변한다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

옆으로 달리는 친구와 아래로 떨어지는 친구는 서로 간섭하지 않아요. 옆으로는 등속이라는 고속도로를 달리고, 아래로는 중력이라는 가속 페달을 밟고 있으니 연직 속도만 시간이 갈수록 쑥쑥 늘어나는 거죠!

문제 21 · 보기 선택

두 운동의 관계에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 수평 방향으로 던지는 속력을 빠르게 할수록 물체가 바닥에 닿는 시간은 짧아진다.
• ㄴ. 수평 방향의 운동은 연직 방향의 중력과 아무런 상관이 없다.
• ㄷ. 물체를 그냥 떨어뜨릴 때와 수평으로 던질 때, 바닥에 닿는 시간은 같다.
• ㄹ. 수평 속력이 빨라질수록 물체는 더 아래쪽으로 빨리 떨어진다.

정답: ㄴ, ㄷ

옆으로 아무리 세게 던져도 아래로 떨어지는 실력(?)에는 전혀 영향을 주지 않아요! 중력이라는 감독님은 물체가 옆으로 얼마나 빨리 달리는지 관심이 없거든요. 그냥 정직하게 똑같은 속도로 잡아당길 뿐이죠.

문제 22 · 보기 선택

물체에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 던져진 순간부터 물체에는 수평 방향으로 힘이 계속 작용한다.
• ㄴ. 물체에 작용하는 알짜힘은 항상 연직 아래 방향인 중력뿐이다.
• ㄷ. 운동 방향과 힘의 방향은 항상 일치한다.
• ㄹ. 수평 방향의 운동은 알짜힘이 0이기 때문에 나타나는 현상이다.

정답: ㄴ, ㄹ

손을 떠나는 순간, 수평으로 밀어주는 힘은 사라져요. 그럼에도 물체가 계속 앞으로 나아가는 건 '관성' 때문이죠! 알짜힘이 0인 상태에서 자기 가던 길을 아주 성실하게 가는 거랍니다.

문제 23 · 보기 선택

이동 거리에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 수평 방향으로는 같은 시간 동안 이동한 거리가 일정하다.
• ㄴ. 연직 방향으로는 시간이 지날수록 이동 거리가 점점 줄어든다.
• ㄷ. 연직 방향으로 이동하는 거리는 등가속도 운동 법칙을 따른다.
• ㄹ. 시간이 2배 흐르면 수평 방향으로 이동한 거리는 4배가 된다.

정답: ㄱ, ㄷ

수평은 1초에 1m씩 꾸준히 가지만, 연직은 1초에 1m, 3m, 5m... 이렇게 갈수록 더 크게 점프하며 떨어져요. 시간이 지날수록 속도가 빨라지니 당연히 이동하는 거리도 폭발적으로 늘어나는 거죠!

문제 24 · 보기 선택

포물선 운동에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르시오.

• ㄱ. 등속 운동과 자유 낙하 운동이 결합한 형태이다.
• ㄴ. 물체는 곡선 궤적을 그리며 낙하한다.
• ㄷ. 수평 방향으로 작용하는 힘이 없으면 포물선 운동은 일어나지 않는다.
• ㄹ. 연직 방향의 가속도는 중력가속도와 같다.

정답: ㄱ, ㄴ, ㄹ

포물선은 춤의 고수예요! '옆으로 달리기'와 '아래로 떨어지기'를 동시에 하니 이런 아름다운 곡선이 나오는 거죠. 이때 아래로 곤두박질치게 만드는 건 지구의 중력뿐이랍니다.

문제 25 · 객관식

수평 방향으로 던진 물체의 궤적 모양을 무엇이라 하는가?

• ① 직선
• ② 원
• ③ 포물선
• ④ 타원
• ⑤ 나선

정답: ③

옆으로 밀리는 관성과 아래로 끌어당기는 중력이 만나면 항상 이런 부드러운 곡선이 그려져요. 마치 던져진 농구공이 림을 향해 그리는 그 예쁜 궤적이 바로 포물선이랍니다.

문제 26 · 객관식

수평 방향으로 던진 물체의 수평 방향 속력 변화로 옳은 것은?

• ① 점점 빨라진다.
• ② 점점 느려진다.
• ③ 일정하게 유지된다.
• ④ 처음에만 빨라진다.
• ⑤ 나중에는 0이 된다.

정답: ③

수평 방향으로는 아무런 방해꾼이 없어요! 그래서 처음에 던져준 그 속도 그대로, 아주 성실하게 자기 할 일을 하며 똑같은 속도로 나아가는 거예요.

문제 27 · 객관식

수평 방향으로 던진 물체의 연직 방향 속력 변화로 옳은 것은?

• ① 점점 빨라진다.
• ② 점점 느려진다.
• ③ 일정하게 유지된다.
• ④ 위로 올라가다 멈춘다.
• ⑤ 0이 되었다가 다시 빨라진다.

정답: ①

중력이라는 코치님이 1초마다 '더 빨리!'라고 외치며 속도 페달을 밟아줘요. 시간이 갈수록 점점 더 곤두박질치는 속도가 빨라지는 것이죠.

문제 28 · 객관식

같은 높이에서 그냥 떨어뜨린 물체와 수평으로 던진 물체를 비교할 때, 바닥에 닿는 시간은?

• ① 수평으로 던진 물체가 먼저 닿는다.
• ② 그냥 떨어뜨린 물체가 먼저 닿는다.
• ③ 동시에 닿는다.
• ④ 던진 속력이 빠를수록 수평으로 던진 물체가 먼저 닿는다.
• ⑤ 던진 속력이 빠를수록 그냥 떨어뜨린 물체가 먼저 닿는다.

정답: ③

옆으로 얼마나 빨리 달리는지는 아래로 떨어지는 속도에 '1도' 참견하지 않아요. 아래로 떨어지는 실력은 오직 중력이 결정하니까요! 두 물체는 똑같이 바닥에 닿는답니다.

문제 29 · 객관식

다음 중 물체의 운동을 두 방향으로 나누어 분석해야 하는 이유로 가장 적절한 것은?

• ① 물체가 곡선 운동을 하기 때문이다.
• ② 수평과 연직 방향의 힘과 운동 특성이 다르기 때문이다.
• ③ 물체의 질량이 매우 크기 때문이다.
• ④ 공기 저항이 매우 작기 때문이다.
• ⑤ 중력이 매 순간 변하기 때문이다.

정답: ②

한쪽은 힘이 없고(등속), 한쪽은 중력이 있죠(자유낙하). 성격이 완전히 다른 두 운동을 섞어놓으니 분석하기 어렵잖아요? 그래서 성격별로 떼어놓고 보는 거예요.

문제 30 · 객관식

수평 속력이 10m/s인 물체가 3초 동안 수평으로 이동한 거리는?

• ① 10m
• ② 20m
• ③ 30m
• ④ 40m
• ⑤ 50m

정답: ③

수평 방향은 아주 정직한 등속 운동이라, '속도 × 시간'만 하면 바로 답이 나와요! 1초에 10m씩 3번을 꾸준히 달렸으니 30m를 간 거죠.