Một hòn đá có khối lượng 2 kg được ném ngang với vận tốc 5 m/s từ một nơi có độ cao 12 m so với mặt đất. Bỏ qua sức cản của không khí, gốc thế năng ở mặt đất.

a) Xác định cơ năng của hòn đá tại điểm ném và vận tốc của nó khi chạm đất.

b) Xác định vận tốc của hòn đá khi nó cách mặt đất 2 m.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: 2020 câu Trắc nghiệm tổng hợp Vật lí 2023 có đáp án !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

a) Động năng của hòn đá: \[{W_{d0}} = \frac{1}{2}mv_0^2 = \frac{1}{2}{.2.5^2} = 25\;(J)\]

Thế năng của hòn đá: \[{W_{t0}} = mgh = 2.10.12 = 240\;(J)\]

Cơ năng của hòn đá tại điểm ném: \[W = {W_{d0}} + {W_{t0}} = 25 + 240 = 265\;(J)\]

Khi hòn đá chạm đất: \[{W_t} = 0\]

Vì cơ năng không đổi nên \[{W_d} = W = 265\;J\]

Vận tốc của hòn đá khi chạm đất:\[{W_d} = \frac{1}{2}m{v^2}\]\[ \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2{W_d}}}{m}} = \sqrt {\frac{{2.265}}{2}} = 16,3{\rm{\;}}(m/s)\]

b) Thế năng của hòn đá khi cách mặt đất 2 m: \[W{\prime _t} = mgh\prime = 2.10.2 = 40\;(J)\]

Vì cơ năng không đổi nên: \[W{\prime _d} = W - W{\prime _t} = 265 - 40 = 225\;(J)\]

Vận tốc của hòn đá:\[W{\prime _d} = 12mv{\prime ^2}\]\[ \Rightarrow v' = \sqrt {\frac{{2W_d^\prime }}{m}} = \sqrt {\frac{{2.225}}{2}} = 15{\rm{\;}}(m/s)\]

Đang tải chế độ Học...

Hot: 1000+ đề thi cuối kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay

ĐẶC QUYỀN VIP

Đăng ký VIP để học và luyện thi không giới hạn

Trọn bộ quyền lợi trên Vietjack, trong một tài khoản.

Phòng luyện thi cấp tốc: ĐGNL - ĐGTD, Tốt nghiệp THPT, Ôn vào 10, Ôn vào 6, Ôn Giữa kì/Cuối kì
Hơn 200K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 3tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem hàng ngàn bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện
Đăng ký ngay

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Một vật chuyển động có đồ thị vận tốc – thời gian như hình vẽ. Quãng đường đi được trong giai đoạn chuyển động thẳng chậm dần đều là

A. 62,5 m.

B. 75 m.

C. 37,5 m.

D. 100 m.

Lời giải

+ Gia tốc chậm dần đều:\[a = \frac{{{v_2} - {v_1}}}{{{t_2} - {t_1}}} = \frac{{0 - 5}}{{90 - 75}} = - \frac{1}{3}m/{s^2}\]

+ Quãng đường đi được trong giai đoạn chuyển động thẳng chậm dần đều là:

\[{v^2} - v_0^2 = 2aS \to S = \frac{{{v^2} - v_0^2}}{{2a}} = \frac{{{0^2} - {5^2}}}{{2.\left( { - \frac{1}{3}} \right)}} = 37,5m\]

Câu 2

Phương trình chuyển động của một chất điểm dọc theo trục Ox có dạng: x = -50 + 20t (x đo bằng km, t đo bằng giờ). Quãng đường đi được của chất điểm sau 2h chuyển động là bao nhiêu?

Xem đáp án

Lời giải

Ta có: \[x = - 50 + 20t(km/h)\]

Suy ra: \[v = 20km/h\]

Quãng đường đi được của chất điểm sau 2h là: \[s = v.t = 20.2 = 40(km)\]

Câu 3