Đáp án:
a) Chọn mốc thế năng tại mặt đất.
Động năng tại vị trí ném: $W_{đ}$ =$\frac{1}{2}$m$v^{2}$=$\frac{1}{2}$.0,4.$20^{2}$=80(J)
Thế năng tại vị trí ném: $W_{t}$=mgh= 0,4.10.40=160 (J)
Cơ năng tại vị trí ném: W = $W_{đ}$ + $W_{t}$=80+160=240 (J)
b) Áp dụng ĐLBTCN tại vị trí ném và vị trí ở độ cao cực đại:
W = W' ⇔ 240 = mg$h_{max}$ ⇔ $h_{max}$= $\frac{240}{0,4.10}$ =60 (m)
Quãng đường S mà vật đi được từ vị trí ném đến độ cao cực đại là: S = $h_{max}$-h=60-40=20 (m)
Thời gian mà vật đi được là: S = $v_{o}$t + $\frac{1}{2}$g $t^{2}$ ⇔ 20= 20.$t^{}$ + $\frac{1}{2}$.10.$t^{2}$ ⇔\(\left[ \begin{array}{l}t=0,8s (chọn)\\t=-4,8 s (loại)\end{array} \right.\)
c) Áp dụng ĐLBTCN tại vị trí ném và vị trí có $W'_{}$ = 2$W_{t}$ :
$W_{}$ = $W'_{}$ ⇔ 240 = 2$W_{t}$ ⇔ 240 =2$m^{}$$g^{}$$h'^{}$ ⇔$h'^{}$= $\frac{240}{2.0,4.10}$ = 30 (m)