Câu 2. 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?
Đáp án:chọn mốc thế năng tại mặt đất
Gọi A là điểm ném vật lên cao
Động năng tại A
WdA= 1/2mv²
= 1/2×0,2×15²
= 22,5(J)
Thế năng tại A
WtA=mgz
=0,2x10x2
=4(J)
Cơ năng tại A
WA=WdA+WtA
=22,5+4
=26,5(J)
Gọi B là điểm vật chạm đất => WtB=0( vì v=0)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng WA=WB=26,5(J)
WB=1/2mv²
<=>26,5=1/2×0,2xv²
=>V²= 265
=>V=16,27(m)
Gọi C là điểm vật có WdC=1/4Wc
Áp dụng DLBTCN WA=WC=26,5(J)
Ta có WC =(n+1)WtC
<=>26,5=(1/4+1)x0,2x10xzC
<=> Zc= 2,5(m)
Giải thích các bước giải: