Câu 2. (2đ). Một vật có khối lượng 200g cách mặt đất 2 m được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 15m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g=10m/s2 . Chọn gốc thế năng tại mặt đất, chiều dương hướng lên.
a. Tìm động năng, thế năng, cơ năng tại vị trí bắt đầu ném?
b. Xác định vận tốc của vật khi chạm đất?
c. Ở độ cao nào so với mặt đất vật có động năng bằng 1/4 cơ năng?
Câu 2. (2đ). Một vật có khối lượng 200g cách mặt đất 2 m được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc ban đầu 15m/s. Bỏ qua sức cản của không khí. Lấy g=
By Ivy
Đáp án:
a/ Wđ = 22,5 (J)
Wt = 4(J)
W = 26,5 (J)
b/ v ≈ 16,29 (m/s)
c/ h = 9,9375 (m)
Giải thích các bước giải:
a/ Wđ = 1/2 * m*v² = 1/2 * 0,2 * 15² = 22,5 (J)
Wt = m*g*h = 0,2*10*2 = 4 (J) do lúc bị ném vật cách mốc thế năng 2m)
W = Wđ + Wt = 22,5 + 4 = 26,5 (J)
b/ do hệ kín lực thế tác dụng lên vật nên đc phép bảo toàn cơ năng
ta có : Wo = W (W trong TH này là lúc vật chạm đất còn Wo là lúc vật mới ném)
26,5 = 1/2 * m*v² (do vật chạm đất nên thế năng ko có vì h = 0)
⇔ v² = (26,5*2)/0,2 ⇔ v² = 265 ⇒ v ≈ 16,29 (m/s)
c/ W = Wđ + Wt
26,5 = 26,5/4 + m*g*h (thay Wđ = 1/4 W vào)
⇒ h = (26,5 – 26,5/4)/(0,2*10) = 9,9375 (m)
Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.\\
{{\rm{W}}_d} = 22,5J\\
{{\rm{W}}_t} = 4J\\
{\rm{W = }}26,5J\\
b.{h_{\max }} = 13,25m\\
c.h = 9,9375m
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
a.
Động năng của vật tại ví trí ném là:
\({{\rm{W}}_d} = \frac{1}{2}m{v^2} = \frac{1}{2}.0,{2.15^2} = \frac{1}{2}.0,{2.15^2} = 22,5J\)
Thế năng của vật tại ví trí ném là:
\({{\rm{W}}_t} = mgh = 0,2.10.2 = 4J\)
Cơ năng của vật tại ví trí ném là:
\({\rm{W = }}{{\rm{W}}_d} + {{\rm{W}}_t} = 22,4 + 4 = 26,5J\)
b.
Bảo toàn cơ năng:
\(\begin{array}{l}
{\rm{W = }}{{\rm{W}}_{t\max }} = mg{h_{{\rm{max}}}} \Rightarrow 26,5 = 0,2.10.{h_{\max }}\\
\Rightarrow {h_{\max }} = 13,25m
\end{array}\)
c.
Ta có:
\(\begin{array}{l}
{W_d} = \frac{W}{4} \Rightarrow {W_t} = \frac{{3W}}{4} \Rightarrow mgh = \frac{{3W}}{4}\\
\Rightarrow 0,2.10h = \frac{{3.26,5}}{4} \Rightarrow h = 9,9375m
\end{array}\)