Tại điểm A cách mặt đất 5 m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng
Câu hỏi
Nhận biếtTại điểm A cách mặt đất 5 m một vật có khối lượng 4 kg được ném thẳng đứng lên trên với vận tốc đầu 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Chọn mốc thế năng tại mặt đất. Bỏ qua lực cản không khí.
a/ Tính cơ năng của vật tại A?
b/ Tính thế năng và động năng của vật khi vật đến B cách mặt đất 2 m?
c/ Tính tốc độ của vật khi vật đi được quãng đường 7 m kể từ vị trí ném vật?
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Tóm tắt:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{z_A} = 5m;m = 4kg;\;{v_0} = 10{\rm{ }}m/s;g = 10{\rm{ }}m/{s^2}}\\
{a)\,\,{W_A} = ?}\\
{b)\,\,{z_B} = 2m;{W_{B}} = ?{W_{tB}} = ?}\\
{c)\,\,s = 7m;v = ?}
\end{array}\)
Bài làm:
a) Ta có:
\({\rm{W}} = \frac{1}{2}.m.{v^2} + m.g.z = \frac{1}{2}{.4.10^2} + 4.10.5 = 400\left( J \right)\)
Vậy cơ năng của vật tại A là:
\({W_A} = 400J\)
b) Thế năng tại B:
\({W_{tB}} = mg{z_B} = 4.10.2 = 80J\)
Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có:
\({W_B} = {W_A}\; \Leftrightarrow {W_{tB}} + {W_{B}} = 400J\; \Rightarrow {W_{B}} = 320{\rm{ }}J\)
c) Gọi vị trí cao nhất mà vật có thể đạt được là D.
Áp dụng bảo toàn cơ năng cho A và D ta có:
\({{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_D} \Rightarrow 400 = m.g.{z_D} \Rightarrow {z_D} = 10m\)
Vậy độ cao cực đại vật có thể đạt được là :
\({z_{max}} = 10{\rm{ }}m\)
Vậy khi đi lên từ A đến D, vật đi được quãng đường 5m; sau đó rơi xuống.
Vì theo đề bài quãng đường mà vật đi được là s = 7m suy ra tọa độ \({z_C} = 8m\)
Áp dụng bảo toàn cơ năng ta có:
\(\begin{array}{l}
{{\rm{W}}_A} = {{\rm{W}}_C} = 400J \Rightarrow 400 = m.g.{z_C} + \frac{1}{2}.m.v_C^2\\
\Rightarrow 400 = 4.10.8 + \frac{1}{2}.4.v_C^2 \Rightarrow {v_C} = 2\sqrt {10} \left( {m/s} \right)
\end{array}\)
Luyện tập
Câu hỏi liên quan
-
Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều; 2 giờ đầu xe chạy với vận tốc trung bình 60km/h, 3 giờ sau xe chạy với vận tốc trung bình 40km/h. Vận tốc trung bình của xe trong suốt thời gian chạy là:
Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều. Trên quãng đường AB, vật đi nửa quãng đường đầu với vận tốc v1 = 20m/s, nửa quãng đường sau vật đi với vận tốc v2 = 5m/s. Vận tốc trung bình trên cả quãng đường là:
Một xe chuyển động thẳng không đổi chiều có vận tốc trung bình là 20Km/h trên 1/4 đoạn đường đầu và 40Km/h trên 3/4 đoạn đường còn lại. Vận tốc trung bình của xe trên cả đoạn đường là :
Một ngừơi đi xe đạp trên 2/3 đoạn đừơng đầu với vận tốc trung bình 10km/h và 1/3 đoạn đừơng sau với vận tốc trung bình 20km/h. Vận tốc trung bình của ngừơi đi xe đạp trên cả quảng đừơng là
Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng : x = 5 + 60t (x : m, t đo bằng giờ).Chất điểm đó xuất phát từ điểm nào và chuyển động với vận tốc bằng bao nhiêu ?
Phương trình của một vật chuyển động thẳng có dạng: x = -3t + 4 (m; s). Kết luận nào sau đây đúng
Một vật chuyển động thẳng không đổi chiều trên 1 quãng đường dài 40m. Nửa quãng đường đầu vật đi hết thời gian t1 = 5s, nửa quãng đường sau vật đi hết thời gian t2 = 2s. Tốc độ trung bình trên cả quãng đường là:
