(2025년 시행) 2026학년도 고3 9월 평가원 모의고사 17번 풀이

그림과 같이 질량이 m인 물체로 수평면에 놓인 용수철을 원래 길이에서 d_0만큼 압축시킨 후 가만히 놓으면 물체는 빗면을 올라가 점 \text{p}에서 속력이 0이 된다. 이후 물체는 빗면을 내려와 용수철을 원래 길이에서 최대 d_1만큼 압축시킨 후 다시 빗면을 올라가 점 \text{q}에서 속력이 0이 된다. 물체는 마찰 구간을 내려가는 동안 등속도 운동을 하고, 마찰 구간을 한 번 지날 때 손실되는 역학적 에너지는 올라갈 때와 내려갈 때가 서로 같다. 점 \text{r}, \text{s}는 마찰 구간의 양 끝점이고, \text{p}, \text{q}, \text{s}의 높이는 각각 4h, 3h, h이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

(단, 중력 가속도는 g이고, 물체의 크기, 용수철의 질량, 공기 저항, 마찰 구간 외의 모든 마찰은 무시한다.)

① ㄱ

② ㄴ

③ ㄷ

④ ㄱ, ㄷ

⑤ ㄴ, ㄷ