Đáp án:
$\begin{align}
& 1) \\
& a)\text{W}=10,4J \\
& b)h=2,6m \\
& c)h'=4,16m \\
& d){{h}_{max}}=5,2m;v=5,89m/s \\
& 3) \\
& a){{h}_{0}}=25m \\
& b){{h}_{max}}=45m \\
& c)v=15\sqrt{3}m/s \\
\end{align}$
Giải thích các bước giải:
Bài 2:
${{h}_{0}}=5m;m=0,2kg;{{v}_{0}}=2m/s$
a) Cơ năng tại vị trí ném:
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d0}}+{{\text{W}}_{t0}} \\
& =\frac{1}{2}.m.v_{0}^{2}+m.g.{{h}_{0}} \\
& =\frac{1}{2}.0,{{2.2}^{2}}+0,2.10.5 \\
& =10,4J \\
\end{align}$
b) vị trí Wd=Wt
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}} \\
& \Leftrightarrow \text{W}=2{{\text{W}}_{t}} \\
& \Leftrightarrow 10,4=2.0,2.10.h \\
& \Rightarrow h=2,6m \\
\end{align}$
c) Wt=4Wd
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}} \\
& \Leftrightarrow \text{W}=\dfrac{1}{4}{{\text{W}}_{t}}+{{\text{W}}_{t}} \\
& \Leftrightarrow 10,4=\dfrac{5}{4}.0,2.10.h' \\
& \Rightarrow h'=4,16m \\
\end{align}$
d) vị trí cao nhất:
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{tmax}} \\
& \Leftrightarrow 10,4=0,2.10.{{h}_{\text{max}}} \\
& \Rightarrow {{h}_{max}}=5,2m \\
\end{align}$
vận tốc:
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}} \\
& 10.4=\dfrac{1}{2}.0,2.{{v}^{2}}+0,2.10.\dfrac{2}{3}.5,2 \\
& \Rightarrow v=5,89m/s \\
\end{align}$
Bài 3: ${{v}_{0}}=20m/s;{{h}_{0}};{{v}_{max}}=30m/s$
a) cơ năng tại mặt đất
$\text{W}={{\text{W}}_{dmax}}=\frac{1}{2}.m.v_{max}^{2}=\frac{1}{2}.m{{.30}^{2}}=450m(J)$
Bảo toàn cơ năng tại vị trí ném:
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d0}}+{{\text{W}}_{t0}} \\
& \Leftrightarrow 450m=\frac{1}{2}.m{{.20}^{2}}+m.10.{{h}_{0}} \\
& \Rightarrow {{h}_{0}}=25m \\
\end{align}$
b) độ cao cực đại
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{tmax}} \\
& 450m=m.10.{{h}_{max}} \\
& \Rightarrow {{h}_{max}}=45m \\
\end{align}$
c) vận tốc Wd=3Wt
$\begin{align}
& \text{W}={{\text{W}}_{d}}+{{\text{W}}_{t}} \\
& \Leftrightarrow 450m={{\text{W}}_{d}}+\dfrac{1}{3}{{\text{W}}_{d}} \\
& \Leftrightarrow 450m=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}.m.{{v}^{2}} \\
& \Rightarrow v=15\sqrt{3}m/s \\
\end{align}$