중1 과학 「힘의 작용」 단원은 힘을 화살표로 나타내고 합력을 구하는 법, 중력·탄성력·마찰력 같은 여러 가지 힘, 힘이 물체의 모양과 운동 상태를 바꾸는 방식을 다룹니다. 아래 20문항으로 질량과 무게를 구분하는지, 용수철 늘어난 길이를 비례로 계산하는지, 합력의 크기와 방향을 바르게 구하는지 확인합니다.
📝 힘의 작용 시험지 — 20문항, 정답·해설은 뒤쪽 별지
이름
날짜
점수/100
배점 · 20문항 · 한 문항 5점 · 100점 만점 · 권장 풀이 시간 30분 · 기본·보통·심화가 섞여 나옵니다(정답·해설은 별지).
‘PDF 만들기’를 누르면 화면과 같은 문제로 A4 PDF 파일이 내려받아지고, 폰에서도 됩니다. 같은 학년·같은 과목 문제는 하루에 한 번 만들어지고, 그날은 같은 문제가 다시 나옵니다. 인쇄물 맨 위에 이름·날짜·점수 칸이 함께 찍힙니다.
원장 한마디
힘의 작용은 읽을 때는 다 아는 것 같다가 막상 풀면 손이 멈추는 단원입니다. 질량과 무게, 용수철 늘어난 길이, 합력 같은 말이 눈에는 익은데 문제로 오면 달라 보입니다.
풀기 전에 문제를 한 번 소리 내어 읽게 해 보십시오. 무엇을 구하라는 건지 입으로 말하고 나서 손을 대는 것과 숫자부터 집어 계산하는 것은 결과가 꽤 다릅니다. 힘이 나오는 문항은 화살표를 종이에 직접 그려 보게 하는 편이 낫다고 봅니다. 눈으로만 따라가면 방향에서 틀립니다.
20문항은 한 번 앉은 자리에서 끝내게 하고, 틀린 문항은 답만 고치지 말고 풀이를 한 줄이라도 자기 글씨로 다시 쓰게 하세요. 그 한 줄이 이 학습지에서 가장 남는 부분입니다.
— 수학의 신호 원장
힘을 그리고, 더하고, 결과를 보는 순서
이 단원은 먼저 힘을 크기, 방향, 작용점의 세 요소로 나타내는 데서 출발합니다. 화살표의 길이는 힘의 크기, 향하는 쪽은 방향, 시작점은 작용점을 뜻합니다. 한 직선 위의 두 힘은 방향이 반대이면 크기의 차가 합력이 되고, 방향은 더 큰 힘 쪽입니다.
그다음 중력, 탄성력, 마찰력처럼 힘의 이름이 하나씩 등장합니다. 중력의 크기가 무게이고, 탄성 한계 안에서 탄성력은 용수철이 늘어난 길이에 비례하며, 마찰력은 접촉면이 거칠수록 커집니다. 마지막으로 이 힘들이 물체의 모양을 바꾸거나 속력과 운동 방향을 바꾼다는 결론으로 이어집니다.
숫자는 같아 보여도 뜻이 다른 곳
질량과 무게 달에서는 무게가 지구의 1/6이 되지만 질량은 그대로입니다. 12 N짜리 물체가 달에서 2 N이 되어도 질량은 1.2 kg으로 같다는 점을 짚어야 합니다.
전체 길이와 늘어난 길이 비례하는 것은 늘어난 길이이지 용수철의 전체 길이가 아닙니다. 19 cm에서 원래 길이 10 cm를 빼고 나서 계산해야 합니다.
모양 변화와 운동 상태 변화 고무줄이 늘어나는 것은 모양의 변화이고, 멈추거나 방향이 바뀌는 것이 운동 상태의 변화입니다. 둘을 나누어 읽어야 합니다.
시험지에서 뽑아 본 문제
손으로 용수철을 잡아당겨 늘였을 때 용수철이 손에 작용하는 탄성력의 방향으로 옳은 것은? ① 용수철이 늘어난 방향과 같은 방향 ② 용수철이 원래 모양으로 되돌아가려는 방향 ③ 중력과 같은 아래쪽 방향 ④ 용수철의 늘어난 길이와 수직인 방향정답 · ② 용수철이 원래 모양으로 되돌아가려는 방향 — 탄성력은 변형된 물체가 원래 모양으로 되돌아가려는 방향으로 작용한다. 용수철을 늘이면 탄성력은 늘어난 방향과 반대쪽, 즉 줄어들려는 방향으로 작용한다.
다음 중 물체의 운동 상태가 변하지 않는 경우는? ① 곧은 도로 위를 일정한 속력으로 달리는 자동차 ② 나무에서 떨어지며 속력이 점점 빨라지는 사과 ③ 일정한 속력으로 원 궤도를 도는 인공위성 ④ 바닥에 부딪혀 방향이 바뀌며 튀어 오르는 공정답 · ① 곧은 도로 위를 일정한 속력으로 달리는 자동차 — 물체의 운동 상태는 속력과 운동 방향으로 나타내며, 이 중 하나라도 바뀌면 운동 상태가 변한 것이다. 곧은 도로를 일정한 속력으로 달리는 자동차는 속력과 방향이 모두 일정하므로 운동 상태가 변하지 않는다. 떨어지는
공기 중에서 용수철저울에 돌을 매달았더니 눈금이 5.0 N이었다. 이 돌을 물속에 완전히 잠기게 했더니 눈금이 3.5 N이 되었다. 돌에 작용하는 부력의 크기는? ① 1.5 N ② 3.5 N ③ 5.0 N ④ 8.5 N정답 · ① 1.5 N — 물속에서 용수철저울의 눈금이 줄어든 만큼이 부력의 크기이다. 부력 = 5.0 N − 3.5 N = 1.5 N이다.
공기 저항을 무시할 때, 비스듬히 던져 올린 공이 포물선을 그리며 운동하는 동안 공에 작용하는 힘과 운동 상태에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 공에는 계속 같은 크기의 중력이 연직 아래로 작용하여 운동 방향이 계속 바뀐다. ② 최고점에서는 중력이 0이 되어 공이 순간적으로 힘을 받지 않는다. ③ 올라가는 동안에는 중력이 위쪽으로, 내려오는 동안에는 아래쪽으로 작용한다. ④ 내려오는 동안 높이가 낮아질수록 공에 작용하는 중력이 점점 커진다.정답 · ① 공에는 계속 같은 크기의 중력이 연직 아래로 작용하여 운동 방향이 계속 바뀐다. — 중력은 공의 위치와 관계없이 크기와 방향이 같으며 항상 연직 아래로 작용한다. 이 힘 때문에 공의 속력과 운동 방향이 계속 변하여 포물선 운동을 한다.
시험지는 같은 단원의 기본·보통·심화 문항을 섞어 20개로 냅니다. 위 문제는 그 가운데 몇 개를 옮겨 놓은 것입니다.
힘의 작용 시험지에 나오는 문항 모양
선다
단답
집에서 해 볼 만한 차례
먼저 하루 10분 정도로 화살표 그리기와 합력 계산부터 익히십시오. 같은 방향과 반대 방향의 두 힘을 몇 개 만들어 크기와 방향을 함께 말해 보게 하면 충분합니다. 이어서 질량과 무게를 장소별로 표로 나누어 적어 보는 연습을 합니다.
그다음 하루 15분 정도로 용수철 문제를 다룹니다. 원래 길이를 먼저 빼고, 추 1 N 또는 50 g당 늘어나는 길이를 구한 뒤 곱하는 순서를 소리 내어 따라 하게 하십시오. 모래와 눈길 같은 마찰 문제는 접촉면이 거친지 매끄러운지만 확인하면 됩니다.