2026년 고3 7월 모의고사 18번 풀이

그림 (가)와 같이 높이가 2h인 평면에서 용수철을 압축시킨 후 물체를 가만히 놓았더니, 물체가 마찰 구간을 지나 높이 8h인 지점에서 정지한다. 그림 (나)는 (가)에서 물체가 다시 마찰 구간을 지나 용수철을 최대로 압축시킨 모습을 나타낸 것이다. (가)에서 물체의 운동 에너지의 최댓값은 중력 퍼텐셜 에너지의 최댓값의 \dfrac{4}{3}배이다. 마찰 구간에서 손실된 물체의 역학적 에너지는 (가)와 (나)에서 E_{\text{손실}}로 같다. (나)에서 탄성력에 의한 퍼텐셜 에너지는 E_{\text{탄성}}이다.

\dfrac{E_{\text{손실}}}{E_{\text{탄성}}}은? (단, 물체는 동일 연직면 상에서 운동하고, 수평면에서 중력 퍼텐셜 에너지는 0이며, 물체의 크기, 용수철의 질량, 공기 저항, 마찰 구간 외의 모든 마찰은 무시한다.)

① \dfrac{2}{5}

② \dfrac{4}{5}

③ 1

④ \dfrac{6}{5}

⑤ \dfrac{8}{5}