2025년 고3 10월 모의고사 14번 풀이

그림과 같이 점 p를 처음 통과할 때 운동 에너지가 3E인 물체 \mathrm{A}가 마찰 구간 Ⅱ를 지나 최고점 q에서 되돌아와 Ⅱ와 p를 지난 뒤, 마찰 구간 Ⅰ과 점 r을 지난다. Ⅰ, Ⅱ는 각각 높이가 h이고 p의 높이는 2h이다. \mathrm{A}는 Ⅱ를 내려갈 때 등속도 운동하고, \mathrm{A}의 역학적 에너지는 마찰 구간을 지날 때마다 E만큼 손실된다. \mathrm{A}의 역학적 에너지는 q에서 E_q, r에서 E_r이다.

\dfrac{E_q}{E_r}는? (단, r에서 \mathrm{A}의 중력 퍼텐셜 에너지는 0이고, \mathrm{A}의 크기, 공기 저항, 마찰 구간 외의 모든 마찰은 무시한다.)

① 2

② \dfrac{7}{3}

③ \dfrac{5}{2}

④ \dfrac{8}{3}

⑤ 3