Đáp án:
$\begin{array}{l}
a.{{\rm{W}}_c} = 80J\\
h = 40m\\
b.z = 20m\\
c.v = 20\sqrt 2 m/s\\
d.{F_c} = \dfrac{{22}}{3}N
\end{array}$
Giải thích các bước giải:
a. Cơ năng của vật là:
${{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = mgh + \dfrac{1}{2}m{v_o}^2 = 0,2.10.35 + \dfrac{1}{2}.0,{2.10^2} = 80J$
Độ cao cực đại của vật là:
${{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_c}' \Leftrightarrow {{\rm{W}}_c} = mgz \Rightarrow z = \dfrac{{{{\rm{W}}_c}}}{{mg}} = \dfrac{{80}}{{0,2.10}} = 40m$
b. Khi động năng bằng thế năng, độ cao của vật là:
$\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_d}' = {{\rm{W}}_t}' \Leftrightarrow {{\rm{W}}_c}'' = 2{{\rm{W}}_t}' \Leftrightarrow {{\rm{W}}_c} = 2mgh'\\
\Rightarrow h' = \dfrac{{{{\rm{W}}_c}}}{{2mg}} = \dfrac{{80}}{{2.0,2.10}} = 20m
\end{array}$
c. Vận tốc của vật tại mặt đất là:
$\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_c} = {{\rm{W}}_d}'' \Leftrightarrow {{\rm{W}}_c} = \dfrac{1}{2}m{v^2}\\
\Rightarrow v = \sqrt {\dfrac{{{\rm{2}}{{\rm{W}}_c}}}{m}} = \sqrt {\dfrac{{2.80}}{{0,2}}} = 20\sqrt 2 m/s
\end{array}$
d. Lực cản trung bình lên vật là:
$\begin{array}{l}
\Delta {\rm{W}} = {A_c} \Leftrightarrow mgz' - {{\rm{W}}_c} = - {F_c}z'\\
\Leftrightarrow 0,2.10. - 15 - 80 = - 15{F_c} \Rightarrow {F_c} = \dfrac{{22}}{3}N
\end{array}$
