2026년 9월 고2 학평 통합과학 25번 해설

핵심 개념

수평 방향으로 던진 물체는 수평 방향으로 등속 운동, 연직 방향으로 중력에 의한 등가속도(자유 낙하) 운동을 한다.

단서 따라가기

1. A 질량 m, B 질량 2m, 공기 저항 무시던진 뒤 물체에 작용하는 힘은 중력뿐이고 중력의 크기는 질량에 비례한다(A: mg, B: 2mg) 보기 ㄱ (옳음)
2. A는 높이 2h, B는 높이 h에서 수평으로 던짐연직 방향으로는 자유 낙하하며 속력이 점점 커진다. A가 처음 h를 낙하하는 데 걸린 시간을 t라 하면, 이미 빨라진 상태로 나머지 h를 낙하하는 시간은 t보다 짧다 → t_A < 2t_B (참고: h = ½gt²로 계산하면 t_A : t_B = √2 : 1이다) 보기 ㄴ (틀림 — 2배보다 작음)
3. A, B의 수평 이동 거리 d로 같음수평 방향은 등속 운동이므로 d = v_A t_A = v_B t_B이고, t_A < 2t_B이므로 v_B < 2v_A이다 (참고: 정확히는 v_B = √2 v_A) 보기 ㄷ (틀림 — 2배보다 작음)

정답 근거

보기 ㄱ: 공기 저항을 무시하므로 운동하는 동안 A, B에 작용하는 힘은 중력뿐이다. 중력의 크기는 질량에 비례하므로 A에는 mg, B에는 2mg가 작용하여 B에 작용하는 힘의 크기는 A의 2배이다. 옳은 것은 ㄱ뿐이므로 정답은 ①이다.

선지별로 왜 틀렸나

이 문항이 묻는 능력

수평으로 던진 물체의 운동을 두 방향으로 나누어 낙하 시간과 처음 속력의 비를 계산하고, 물체에 작용하는 힘을 질량과 연결하는 능력

다음에 비슷한 문제를 만나면

운동을 수평(등속)·연직(자유 낙하) 방향으로 나누기 → 낙하하며 빨라지므로 높이가 2배여도 시간은 2배보다 짧음을 적용 → 같은 수평 거리 조건(d = vt)으로 처음 속력 비교 → 작용하는 힘은 중력(질량에 비례)으로 판단