câu 1: từ độ cao 0,8m so với mặt đất ném một vật có khối lượng 500g lên cao với vận tốc đầu 2m/s. chọn mốc thế năng tại mặt đất . bỏ qua lực cản của không khí. lấy g=10m/s2
a. cơ năng của vật bằng bao nhiêu
b.tìm độ cao lớn nhất vật đạt được
c.tính vận tốc khi vật chạm đất
d.tìm vật tốc của vật khi thế năng bằng nửa cơ năng
Đáp án:
a. 5J
b. 1m
\(\begin{gathered}
c.2\sqrt 5 \left( {m/s} \right) \hfill \\
d.\sqrt {10} m/s \hfill \\
\end{gathered} \)
Giải thích các bước giải:
a. Cơ năng của vật
\[{\text{W}} = mg{h_0} + \frac{1}{2}mv_0^2 = 0,5.10.0,8 + \frac{1}{2}.0,{5.2^2} = 5J\]
b. Độ cao cực đại vật đạt được
\[mg{h_{max}} = {\text{W}} \Rightarrow 0,5.10.{h_{max}} = 5 \Rightarrow {h_{max}} = 1\left( m \right)\]
c. Vận tốc khi chạm đất
\[\begin{gathered}
\frac{1}{2}mv_c^2 = {\text{W}} \Rightarrow \frac{1}{2}.0,5.v_c^2 = 5 \hfill \\
\Rightarrow {v_c} = 2\sqrt 5 \left( {m/s} \right) \hfill \\
\end{gathered} \]
d. Vận tốc của vật khi thế năng bằng nửa cơ năng
\[\begin{gathered}
{{\text{W}}_t} = \frac{{\text{W}}}{2};{{\text{W}}_t} + {{\text{W}}_d} = {\text{W}} \hfill \\
\Rightarrow {{\text{W}}_d} = \frac{{\text{W}}}{2} \hfill \\
\Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}.\frac{1}{2}mv_c^2 \hfill \\
\Rightarrow v = \frac{{{v_c}}}{{\sqrt 2 }} = \frac{{2\sqrt 5 }}{{\sqrt 2 }} = \sqrt {10} m/s \hfill \\
\end{gathered} \]