(2026년 시행) 2027학년도 고3 6월 평가원 모의고사 17번 풀이

그림과 같이 높이가 4h인 평면에서 질량이 각각 m, 2m인 물체 \text{A}, \text{B}로 용수철 \text{P}를 압축시킨 후 가만히 놓았더니, \text{A}는 높이 차가 H인 마찰 구간 \text{I}을 등속도로 내려가 점 r를 지나고, \text{B}는 점 s와 마찰 구간 \text{II}를 지나 용수철 \text{Q}를 압축시킨 후 다시 \text{II}를 지나 s에서 속력이 0이 된다. \text{B}가 \text{II}를 한 번 지날 때마다 손실되는 역학적 에너지는 \text{A}가 \text{I}을 지날 때 손실되는 역학적 에너지의 2배이다. r에서 \text{A}의 운동 에너지는 \text{P}와 분리된 직후 \text{B}의 운동 에너지의 4배이다. r, s의 높이는 각각 h로 같다.

H는? (단, 물체는 동일 연직선상에서 운동하고, 용수철의 질량, 물체의 크기, 공기 저항, 마찰 구간 외의 모든 마찰은 무시한다.)

① \dfrac{3}{2}h

② \dfrac{5}{3}h

③ \dfrac{7}{4}h

④ \dfrac{9}{5}h

⑤ \dfrac{11}{6}h