1. 힘

◈ Note

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시험대비 요점정리

01. 중력과 탄성력

중1

과

학

Ⅱ. 여러 가지 힘

⑴ 과학에서의 힘 : 물체를 밀거나 당길 때 작용하는 힘

① 물체의 모양을 변화시킨다.

② 물체의 운동 상태(빠르기와 운동 방향)를 변화시킨다.

⑵ 힘의 표시 : 힘의 크기, 힘의 방향, 힘의 작용점을 화살표로 나타낸다.

⑶ 힘의 단위 : N(뉴턴)

2. 중력

⑴ 중력 : 지구가 물체를 끌어당기는 힘

① 방향 : 지구 중심 방향(=연직 방향)

② 크기 : 물체의 질량이 클수록, 지구에 가까울수록 커진다.

⑵ 질량과 무게

구분	질량	무게
정의	물체의 고유한 양	물체에 작용하는 중력의 크기
단위	kg(킬로그램), g(그램)	N(뉴턴)
측정 기구	양팔저울, 윗접시저울 등	용수철저울, 앉은뱅이저울 등
특징	․측정 장소에 관계없이 일정하다. ․달에서의 질량[eqn: =]지구에서의 질량	․측정 장소에 따라 달라진다. ․지구에서의 무게=9.8×질량 ․달에서의 무게[eqn: =]지구에서의 무게×[eqn: { 1} over { 6}]

3. 탄성력

(1) 탄성력 : 변형된 물체가 원래의 모양으로 되돌아가려는 힘

① 방향 : 물체에 작용한 힘의 방향과 반대 방향

② 크기 : 탄성체의 변형된 정도가 클수록 크며, 탄성체에 작용한 힘의 크기와 같다.

(2) 탄성력의 이용 :  양궁, 침대, 컴퓨터 자판, 머리 묶는 고무줄, 장대높이뛰기, 다이빙, 볼펜, 자전거 안장의 용수철 등

4. 탄성력을 이용한 물체의 무게 측정

◈ Note

⑴ 힘의 크기 측정 : 용수철의 늘어난 길이는 추의 개수, 즉 추의 무게에 비례함을 이용한다.

⑵ 용수철의 늘어난 길이 ∝ 추의 개수

∝ 추의 무게

∝ 용수철에 작용한 탄성력의 크기

시험대비 기출문제

01. 중력과 탄성력

중1

과

학

Ⅱ. 여러 가지 힘

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

1. 다음 중 과학에서 말하는 힘이 아닌 것은?

① 공부하는 데 힘이 든다.

② 굴러오는 공을 발로 찼다.

③ 물건을 들고 계단을 올라갔다.

④ 날아오는 공을 손으로 잡았다.

⑤ 고무줄을 손으로 잡아당기면 고무줄의 길이가 늘어난다.

2.  과학에서 의미하는 힘이 작용한 예로 옳지 않은 것은?

① 사과가 나무에서 떨어졌다.

② 날아오는 축구공을 손으로 잡았다.

③ 용수철을 눌렀더니 길이가 줄어들었다.

④ 바위를 힘껏 밀었으나 움직이지 않았다.

⑤ 날아오는 테니스공을 라켓으로 쳤더니 반대 방향으로 날아갔다.

3.  다음과 같은 현상이 일어나는 원인이 되는 힘을 쓰시오.

• 위로 던진 물체가 땅으로 떨어진다.

• 높은 곳에서 번지점프를 하면 아래로 떨어진다.

• 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다.

4. 중력에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 달에서의 중력은 지구에서의 중력보다 크다.

② 물체와 지구 사이에 작용하는 힘으로, 당기는 힘과 미는 힘이 있다.

③ 물체의 고유한 양을 질량이라고 하는데, 중력의 영향으로 측정 장소에 따라 변한다.

④ 물체에 작용하는 중력의 크기를 무게라고 하며, 무게는 양팔저울이나 윗접시저울로 측정한다.

⑤ 물체에 작용하는 중력의 방향은 수평면과 직각을 이루는 연직 방향으로, 어느 곳에서나 지구의 중심을 향한다.

5. 그림과 같이 질량이 같은 두 물체 ㈎, ㈏를 지표면으로부터 1m 높이에 가만히 놓았다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

ㄱ. ㈎는 C 방향으로 떨어진다.

ㄴ. ㈏는 E 방향으로 떨어진다.

ㄷ. 두 물체가 움직이는 데 작용한 힘은 중력이다.

<보기>

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ	⑤ ㄴ, ㄷ

6. 질량과 무게에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

ㄱ. 질량의 단위로는 kg, N을 사용한다.

ㄴ. 같은 장소인 경우 무게는 질량에 비례한다.

ㄷ. 무게는 용수철저울과 양팔저울로 측정한다.

ㄹ. 같은 물체라도 측정 장소에 따라 무게가 다르다.

ㅁ. 질량은 측정 장소에 따라 변하지 않고 일정하다.

<보기>

① ㄱ, ㄴ, ㄷ     ② ㄱ, ㄷ, ㄹ	③ ㄴ, ㄷ, ㅁ

④ ㄴ, ㄹ, ㅁ     ⑤ ㄷ, ㄹ, ㅁ

7.  달에서 물체의 무게는 지구에서의 약 [eqn: { 1 }over{ 6 }]배인 것으로 알려져 있다. 지구에서 질량이 [eqn: 54 { rm kg }]인 물체의 달에서의 질량[eqn: ( { rm kg ) }]과 무게[eqn: ( { rm N ) }]를 구하시오.

8.  그림 ㈎는 고무공을 손으로 누르는 모습을 나타낸 것이고, 그림 ㈏는 용수철을 압축시키는 모습을 나타낸 것이다.

㈎                ㈏

이때 작용하는 탄성력의 방향을 바르게 짝지은 것은?

㈎         ㈏

①  →         ←

②  ←         →

③  ↑         ←

④  ↑         →

⑤  ↓         →

9. 다음 그림과 같이 용수철을 [eqn: 10 { rm N }]의 힘으로 눌렀다.

이때 손에 작용하는 탄성력의 방향과 크기는?

① 왼쪽으로 [eqn: 5 { rm N }]

② 오른쪽으로 [eqn: 5 { rm N }]

③ 왼쪽으로 [eqn: 10 { rm N }]

④ 오른쪽으로 [eqn: 10 { rm N }]

⑤ 오른쪽으로 [eqn: 20 { rm N }]

10. 여러 가지 도구 중 이용하는 힘의 종류가 다른 것은?

① 자동차 바퀴 체인

② 완력기

③ 장대높이뛰기

④ 컴퓨터 자판

⑤ 고무줄로 만든 새총

11. 길이가 10 cm인 용수철에 무게가 10 N인 추 1개를 매달았더니 용수철의 전체 길이가 12 cm가 되었다. 이 용수철에 어떤 추를 매달았을 때, 용수철의 전체 길이가 15 cm가 되었다면 이 추의 무게는?

① 6 N	② 12.5 N	③ 15 N

④ 20 N	⑤ 25 N

12. 그래프는 용수철에 추를 매달 때, 용수철에 매단 추의 개수와 늘어난 길이의 관계를 나타낸 것이다.

이 용수철을 24 cm 늘이는 데 필요한 힘은?(단, 추 1개의 질량은 1 kg이며, 질량 1 kg인 물체의 무게는 9.8 N이다.)

① 4.9 N	② 9.8 N	③ 14.7 N

④ 78.4 N	⑤ 98 N

13. 다음 그림은 힘의 크기를 측정하는 실험을 나타낸 것이다.

이 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 용수철의 탄성력을 이용한 실험이다.

② 질량이 같은 추를 한 개씩 추가하여 매달 때 마다 눈금을 읽고 기록한다.

③ 용수철이 늘어나는 길이와 작용하는 힘의 크기는 반비례 관계이다.

④ 추를 용수철에 너무 많이 매달지 않는다.

⑤ 추의 개수가 늘어날수록, 용수철이 늘어나는 길이도 길어진다.

매번 자주! 출제되는 문제

14. 물체에 힘을 가할 때 나타나는 힘의 효과로 볼 수 있는 것을 모두 고르면? (2개)

① 물체의 모양이 변한다.

② 물체의 온도가 변한다.

③ 물체의 무게가 변한다.

④ 물체의 질량이 변한다.

⑤ 물체의 속력이 변한다.

15. 중력과 관계있는 현상은?

① 달리던 자동차가 멈추는 현상

② 고무줄을 잡아당기면 늘어나는 현상

③ 책상 위의 연필이 바닥으로 떨어지는 현상

④ 운동장에서 발로 찬 공이 굴러가다가 멈추는 현상

⑤ 잡아당긴 용수철을 놓으면 원래 모양으로 돌아가는 현상

16.  위험한 우주여행에서는 사람 대신 원숭이가 우주선에 탑승한다. 로켓을 타고 지구로부터 멀어지는 원숭이의 질량과 무게는 어떻게 변하겠는가?

① 질량과 무게가 모두 감소한다.

② 질량과 무게가 서로 같아진다.

③ 무게는 증가하고, 질량은 변함없다.

④ 무게는 감소하고, 질량은 변함없다.

⑤ 질량은 감소하고, 무게는 변함없다.

17. 다음 중 지구와 달을 여행한 지인이의 경험으로 옳지 않은 것은?

① 지구에서 [eqn: 600 { rm N }]인 몸무게가 달에서는 [eqn: 100 { rm N }]으로 줄어들었다.

② 우주복을 입은 지인이가 지구보다 달에서 활동이 훨씬 가벼워진 것은 달의 중력이 지구보다 작기 때문이다.

③ 지구나 달에서 물체에 작용하는 힘의 방향은 지구나 달의 중심 방향이다.

④ 지구를 둘러싼 공기가 우주 공간으로 퍼져 나가지 않는 이유는 지구 중력 때문이다.

⑤ 지구에서 지인이의 우주복 질량이 [eqn: 6 { rm kg }]이라면 달에서의 질량은 [eqn: 1 { rm kg }]이다.

18. 그림과 같이 지구와 달에서 양팔저울 위에 동일한 물체와 분동을 올려놓고 수평을 이루었다.

이로부터 알 수 있는 사실은?

① 무게는 질량에 비례한다.

② 중력의 크기는 높이에 따라 변한다.

③ 달의 중력은 지구 중력의 [eqn: { 1} over { 6}]이다.

④ 양팔저울로 무게를 측정할 수 있다.

⑤ 질량은 물체의 고유한 양으로 어디서나 일정하다.

19. 다음 중 탄성체가 아닌 것은?

①	타이어	②	고무줄	③	찰흙
④	스펀지	⑤	용수철

20.  다음 중 탄성력을 이용한 예가 아닌 것은?

①	고무줄	②	양궁	③	키보드
④	가위	⑤	빨래집게

21. 용수철에 달려 있는 나무 도막을 (가)와 같이 잡아당긴 후 놓았더니 (나)와 같이 나무 도막이 움직였다.

이때 나무 도막을 움직이게 한 힘의 종류와 그 힘의 방향으로 옳은 것은?

①	마찰력, →	②	마찰력, ←	③	탄성력, →
④	중력, ↓	⑤	탄성력, ←

22. 탄성력에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 탄성력의 크기는 작용한 힘의 크기와 같다.

② 탄성체의 변형이 커질수록 탄성력은 작아진다.

③ 변형된 물체가 원래 모양으로 되돌아가려는 힘을 말한다.

④ 탄성력은 작용하는 힘의 방향과 반대 방향으로 작용한다.

⑤ 활쏘기, 장대높이뛰기 등은 탄성력을 이용한 운동이다.

23. 오른쪽 그림과 같이 용수철에 질량이 5kg인 추를 매달았더니 용수철이 늘어나다가 정지하였다. 이때 추에 작용하는 탄성력의 크기와 방향을 옳게 짝지은 것은? (단, 질량 1 kg인 추에 작용하는 중력은 9.8 N이며, 용수철의 늘어난 길이는 10 cm이다.)

① 5 N, ↓	② 5 N, ↑	③ 10 N, ↑

④ 49 N, ↓	⑤ 49 N, ↑

24. 힘의 크기를 측정하는 데 일반적으로 용수철을 사용하는 이유로 옳은 것은?

① 용수철은 변형되지 않으므로

② 용수철은 힘을 가하면 줄어들므로

③ 용수철은 물체를 걸기가 쉬우므로

④ 용수철에 힘을 가했다 놓으면 다시 원래 모양으로 되돌아가므로

⑤ 용수철에 가한 힘의 크기와 용수철의 늘어난 길이가 비례하므로

25. 표는 용수철에 작용한 힘과 늘어난 길이와의 관계를 나타낸 것이다.

작용한 힘(N)	2	4	6	8
늘어난 길이(cm)	5	10	15	20

이 용수철에 추를 매달았을 때, 용수철의 늘어난 길이가 17.5 cm이었다면, 이 용수철에 작용한 힘의 크기는 몇 N인지 쓰시오.

26.  여러 가지 현상과 관련 있는 힘을 옳게 연결한 것은?

① 자전거 바퀴에 윤활유를 뿌린다. - 마찰력

② 눈길을 자동차로 달릴 때 바퀴에 체인을 감으면 덜 미끄러진다. - 탄성력

③ 화살을 쏠 때 활시위를 힘껏 당겼다가 놓으면 화살이 멀리 날아간다. - 중력

④ 나무에 매달려 있던 사과가 땅으로 떨어졌다. - 마찰력

⑤ 고무줄을 당겨 늘인 다음 놓았더니 다시 줄어들었다. - 마찰력

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

27.  지구에서 몸무게가 60 N인 사람이 있다. 이 사람이 어느 별에 가서 몸무게를 측정할 때, 몸무게는?(단, 그 별의 중력은 지구 중력의 2.5배이다.)

① 10N	② 60N	③ 98N

④ 120N	⑤ 150N

28.  수평면 위에 놓인 길이가 15 cm인 용수철의 한쪽 끝을 고정하고 다른 쪽 끝을 20 N의 힘으로 당겼더니 용수철의 전체 길이가 20 cm가 되었다. 이 용수철을 28 N의 힘으로 당길 때 용수철의 전체 길이는?

① 15 cm	② 18 cm	③ 22 cm

④ 26 cm	⑤ 28 cm

29. 그림 ㈎와 같이 지구에서 용수철에 추를 매달아 추의 무게를 변화시키면서 용수철의 늘어난 길이를 측정하였더니 그래프 ㈏와 같았다.

지구에서 무게가 30N인 물체를 달에 가지고 가서 용수철에 매달았을 때 용수철의 늘어난 길이는?

① 0.5 cm	② 1 cm	③ 6 cm

④ 10 cm	⑤ 60 cm

정답과 해설

Ⅱ-01 중력과 탄성력

1. ①   2. ④   3. 중력  4. ⑤  5. ④  6. ④  7. 질량 : 54 kg, 무게 : 88.2 N  8. ④  9. ④  10. ①  11. ⑤  12. ④  13. ③  14. ①, ⑤   15. ③  16. ④  17. ⑤  18. ⑤  19. ③  20. ④  21. ⑤  22. ②  23. ⑤  24. ⑤  25. 7 N  26. ①   27. ⑤  28. ③  29. ②

1. 과학에서의 힘은 물체의 모양을 변화시키거나 운동 상태를 변화시키는 원인이다.

2. 물체의 모양이나 운동 상태가 변해야 과학에서 의미하는 힘이 작용한 것이다. ④는 움직이지 않았으므로 운동 상태의 변화가 없는 경우이다.

3. 지구상에 있는 모든 물체에는 지구 중심 방향으로 중력이 작용한다.

4. 달에서의 중력은 지구에서의 중력보다 작으며, 중력은 당기는 힘만 존재한다.

5. 두 물체 모두 지구 중심 방향(㈎는 C, ㈏는 D방향)으로 작용하는 중력을 받는다.

6. 질량의 단위로는 kg, 무게의 단위로는 N을 사용하며, 질량은 양팔저울과 윗접시저울, 무게는 용수철저울과 앉은뱅이저울로 측정한다.

7. 달에 가더라도 질량은 변함이 없고, 무게는 [eqn: { 1 }over{ 6 }]배로 줄어든다.

8. 탄성력은 물체에 작용한 힘의 방향과 반대 방향으로 작용한다.

9. 탄성력의 방향은 용수철에 작용한 힘과 반대 방향이고, 크기는 작용한 힘의 크기와 같다.

10. ①은 마찰력을, 나머지는 탄성력을 이용한 예이다.

11. 용수철의 늘어난 길이는 추의 무게에 비례한다.

10 N : 2 cm [eqn: =] [eqn: x] : 5 cm , [eqn: x] [eqn: =] 25 N

12. 추 1개를 매달 때마다 3 cm씩 늘어나므로 24 cm를 늘리려면 추를 8개 매달아야 한다. 따라서 용수철을 24 cm 만큼 늘리는 데 필요한 힘은 9.8 N × 8 [eqn: =] 78.4 N이다.

13. 용수철의 늘어나는 길이는 작용하는 힘의 크기에 비례한다.

14. 물체에 가한 힘에 의해 물체의 모양이나 운동 상태(속력과 운동 방향)가 변한다.

15. ① 마찰력 ② 탄성력 ③ 중력 ④ 마찰력 ⑤ 탄성력에 의한 현상이다.

16. 지구로부터 멀어지면 중력이 감소하여 원숭이의 무게가 감소한다. 그러나 질량은 변함없다.

17. 물체의 질량은 변하지 않는 고유한 값이다. 그러나 달에서의 중력이 지구에서의 중력의 약 [eqn: { 1 }over{ 6 }]배이므로, 지구에서보다 달에서 무게가 작다.

18. 지구와 달에서 양팔저울로 측정한 물체의 질량은 같다는 것을 알 수 있다.

19. 찰흙은 변형되었다가 원래 모양으로 되돌아가지 않는다.

20. 가위는 힘을 작용하여도 원래의 상태로 돌아오지 않으므로 탄성을 가지고 있지 않다.

21. 탄성력은 모양이 변한 물체가 원래의 모양으로 되돌아가려는 힘으로, 힘을 받아 변형된 방향과 반대 방향으로 작용한다.

22. 탄성체의 변형이 커질수록 탄성력도 커진다.

23. 추에 작용하는 중력 = 9.8 × 5 = 49(N)에 의해 용수철이 아래로 늘어나는 것이다. 따라서 탄성력은 위쪽으로 49 N만큼 작용한다.

24. 용수철의 늘어난 길이가 작용한 힘의 크기에 비례함을 이용하여 용수철로 힘의 크기를 측정하는 것이다.

25. 용수철의 늘어난 길이는 작용한 힘의 크기에 비례한다.

2 N : 5 cm [eqn: =] [eqn: x] : 17.5 cm , [eqn: x] [eqn: =] 7 N

26. ② 마찰력 ③ 탄성력 ④ 중력 ⑤ 탄성력에 의한 현상이다.

27. 몸무게는 중력의 크기에 비례한다. 따라서 지구 중력의 2.5배인 별에서의 몸무게는 60 N × 2.5 [eqn: =] 150 N이다.

28. 20 N의 힘으로 당겼을 때 용수철이 5 cm 늘어났다.

20 N : 5 cm [eqn: =] 28 N : [eqn: x]에서,  [eqn: x] [eqn: =] 7 cm

따라서 용수철의 전체 길이는 15 cm [eqn: +] 7 cm [eqn: =] 22 cm이다.

29. 지구에서 무게가 30 N인 물체의 달에서의 무게는 5 N이므로 10 N : 2 cm [eqn: =] 5 N : [eqn: x]에서 용수철은 1 cm만큼 늘어난다.