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
-
Phương trình của một vật chuyển động thẳng có dạng: x = -3t + 4 (m; s). Kết luận nào sau đây đúng
Trên hình là đồ thị tọa độ-thời gian của một vật chuyển động
thẳng.
Cho biết kết luận nào sau đây là sai?
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; 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:
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 ?
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:
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 vật chuyển động thẳng đều với vận tốc v = 2 m/ s. Và lúc t = 2 s thì vật có toạ độ x = 5 m. Phương trình toạ độ của vật 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
