(2025년 시행) 2026학년도 고3 9월 평가원 모의고사 10번 풀이

그림과 같이 마찰이 없는 수평면에서 질량이 각각 M, m, 2m인 물체 \text{A}, \text{B}, \text{C}가 각각 등속도 운동을 한다. \text{A}와 \text{B}가 먼저 충돌하여 한 덩어리가 된 후 \text{C}와 충돌하여 \text{A}, \text{B}, \text{C}가 한 덩어리가 되어 운동한다. 충돌 전, \text{A}, \text{B}, \text{C}의 운동량의 크기는 각각 3p, p, 4p이고, \text{A}와 \text{C}의 운동 방향은 각각 +x 방향, -x 방향이다. \text{C}의 속력은 충돌 후가 충돌 전의 \dfrac{1}{5}배이다.

M은? (단, \text{A}, \text{B}, \text{C}는 동일 직선상에서 운동한다.)

① \dfrac{2}{3}m

② m

③ \dfrac{4}{3}m

④ 2m

⑤ \dfrac{8}{3}m