Đáp án:
$\begin{array}{l}
a.100J\\
b.8,75\left( m \right)\\
c.12,65\left( {m/s} \right)\\
d.14,14m/s\\
e.10010N
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Cơ năng được bảo toàn
a. Cơ năng của vật tại vị trí ném.
$W = \frac{1}{2}mv_0^2 + mg{h_0} = \frac{1}{2}{.1.10^2} + 1.10.5 = 100J$
b) Độ cao của vật khi vận tốc của vật là 5m/s.
$\begin{array}{l}
{W_t} = W - {W_d}\\
\Rightarrow mgh = W - \frac{1}{2}m{v^2}\\
\Rightarrow 1.10.h = 100 - \frac{1}{2}{.1.5^2}\\
\Rightarrow h = 8,75\left( m \right)
\end{array}$
c) Vận tốc của vật khi cách mặt đất 2m
$\begin{array}{l}
{W_d} = W - {W_t}\\
\Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = W - mgh\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.1.{v^2} = 100 - 1.10.2\\
\Rightarrow v = 12,65\left( {m/s} \right)
\end{array}$
d) Vận tốc của vật khi chạm đất
$\begin{array}{l}
W = {W_{dc}} = \frac{1}{2}mv_c^2\\
\Rightarrow \frac{1}{2}.1.v_c^2 = 100\\
\Rightarrow {v_c} = 14,14m/s
\end{array}$
e. Lực cản trung bình của đất
s = 1cm = 0,01m
Áp dụng định lí biến thiên động năng
$\begin{array}{l}
0 - {W_{dc}} = {A_p} + {A_{{F_c}}}\\
\Rightarrow - W = mgs - {F_c}.s\\
\Rightarrow - 100 = 1.10.0,01 - {F_c}.0,01\\
\Rightarrow F = 10010N
\end{array}$
