2025년 고3 3월 모의고사 20번 풀이

그림 (가)는 질량이 m인 물체가 점 p에서 최고점까지 빗면을 따라 올라가는 모습을, (나)는 (가)의 물체가 최고점에서 점 p까지 내려가는 모습을 나타낸 것이다. (가), (나)에서 물체가 양 끝점이 p, q인 마찰 구간을 지나는 동안 손실된 역학적 에너지는 같다. p와 q, q와 최고점의 높이는 각각 4h, 5h이다. (가)에서 물체의 속력은 p에서가 q에서의 \dfrac{3}{2}배이다.

(나)의 p에서 물체의 운동 에너지는? (단, 중력 가속도는 g이고, 물체의 크기, 공기 저항, 마찰 구간 외의 모든 마찰은 무시한다.)

① \dfrac{25}{4}mgh

② \dfrac{27}{4}mgh

③ 7mgh

④ \dfrac{36}{5}mgh

⑤ 8mgh