Từ độ cao 25 m người ta ném thẳng đứng một vật nặng 300g lên cao với vận tốc ban
đầu bằng 20 m/s. Bỏ qua sức cản không khí. Lấy g = 10 m/s2
. Tính:
a) Độ cao cực đại mà vật đạt được. (1đ)
b) Độ cao mà ở đó thế năng bằng nữa động năng và vận tốc của vật ở độ cao đó
Đáp án:
a. 45m
b.$\left\{ \begin{array}{l}
h = 15\left( m \right)\\
v = 24,5\left( {m/s} \right)
\end{array} \right.$
Giải thích các bước giải:
chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. bảo toàn cơ năng VT ném và VT độ cao cực đại
$\begin{array}{l}
mg{h_{max}} = mg{h_0} + \frac{1}{2}mv_0^2\\
\Rightarrow 10.{h_{max}} = 10.25 + \frac{1}{2}{.20^2}\\
\Rightarrow {h_{max}} = 45\left( m \right)\\
b.{{\rm{W}}_t} = \frac{{{{\rm{W}}_d}}}{2}\\
{{\rm{W}}_t} + {{\rm{W}}_d} = {\rm{W}}\\
\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{{\rm{W}}_t} = \frac{{\rm{W}}}{3}\\
{{\rm{W}}_d} = \frac{{2W}}{3}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
mgh = \frac{{mg{h_{max}}}}{3}\\
\frac{1}{2}m{v^2} = \frac{{2mg{h_{max}}}}{3}
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
h = \frac{{45}}{3}\\
\frac{1}{2}{v^2} = \frac{2}{3}.10.45
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
h = 15\left( m \right)\\
v = 24,5\left( {m/s} \right)
\end{array} \right.
\end{array}$