Đáp án:
`a) \ W=20J`
`b) \ h_{max}=5m`
`c) \ h=2,5m`
`d) \ F_c=1N`
Giải:
a) Cơ năng của vật:
`W=W_{d_0}=\frac{1}{2}mv_0^2=\frac{1}{2}.0,4.10^2=20 \ (J)`
b) Độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất:
`W=mgh_{max}`
⇒ `h_{max}=\frac{W}{mg}=\frac{20}{0,4.10}=5 \ (J)`
c) Vị trí của vật động năng bằng thế năng:
`W=W_d+W_t=W_t+W_t=2W_t=2mgh`
⇒ `h=\frac{W}{2mg}=\frac{20}{2.0,4.10}=2,5 \ (m)`
d) Cơ năng của vật ở độ cao cực đại:
`W'=mgh'_{max}=0,4.10.4=16 \ (J)`
Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:
`A_c=ΔW=W'-W=16-20=-4 \ (J)`
Độ lớn của lực cản không khí:
`A_c=F_c.h_{max}.cos180^o`
⇒ `F_c=\frac{A_c}{h_{max}.cos180^o}=\frac{-4}{4.cos180^o}=1 \ (N)`