CHÚC BẠN HỌC TỐT !!!!!!!!!!!!!
Đáp án:
$a) h_{max} = 4,8 (m)$
$b) h_1 = 2,4 (m); v_1 = 4\sqrt{3} (m/s)$
$c) h_2 = 1,2 (m); v_2 = 6\sqrt{2} (m/s)$
$d) F_c = 77,5 (N)$
Giải thích các bước giải:
$h_0 = 4 (m)$
$m = 250 (g) = 0,25 (kg)$
$v_0 = 4 (m/s)$
$g = 10 (m/s^2)$
Chọn gốc thế năng tại mặt đất.
Cơ năng của vật khi vừa vừa được ném lên là:
`W = mgh_0 + 1/2 mv_0^2`
`= 0,25.10.4 + 1/2 .0,25.4^2`
`= 12 (J)`
$a)$
Cơ năng của vật ở độ cao cực đại là:
`W = mgh_{max}`
`<=> h_{max} = W/{mg} = 12/{0,25.10} = 4,8 (m)`
$b)$
Vật ở độ cao $h_1$ và có vận tốc $v_1$ thì động năng bằng thế năng:
`W_{t1} = W_{đ1} = W/2`
Ta có:
`W_{t1} = mgh_1 = W/2 = {mgh_{max}}/2`
`<=> h_1 = h_{max}/2 = {4,8}/2 = 2,4 (m)`
`W_{đ1} = 1/2 mv_1^2 = W/2`
`<=> 1/2 .0,25.v_1^2 = 12/2 = 6`
`<=> v_1 = 4\sqrt{3}` $(m/s)$
$c)$
Vật ở độ cao $h_2$ và có vận tốc $v_2$ thì động năng bằng $3$ lần thế năng:
`W_{đ2} = 3W_{t2}`
`<=> W_{đ2}/3 = W_{t2} = {W_{đ2} + W_{t2}}/{3 + 1} = W/4`
Ta có:
`W_{đ2} = 1/2 mv_2^2 = {3W}/4`
`<=> 1/2 .0,25.v_2^2 = {3.12}/4 = 9`
`<=> v_2^2 = 6\sqrt{2}` $(m/s)$
`W_{t2} = mgh_2 = W/4 = {mgh_{max}}/4`
`<=> h_2 = h_{max}/4 = {4,8}/4 = 1,2 (m)`
$d)$
$S = 16 (cm) = 0,16 (m)$
Gọi vận tốc của vật ngay trước khi chạm đất là $v (m/s).$
Độ lớn lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật là $F_c (N).$
Cơ năng của vật ngay trước khi chạm đất là:
`W = 1/2 mv^2 = 12 (J)`
Áp dụng định lí động năng:
`- 1/2 mv^2 = A_P + A_{F_c}`
`<=> - 12 = mg.S.cos 0^0 + F_c.S.cos 180^0`
`= mg.S - F_c.S`
`= 0,25.10.0,16 - F_c.0,16`
`<=> F_c = 77,5 (N)`