Một vật m ném thẳng đứng lên cao ở mặt đất với vân tốc 10m/s sau đó vật rơi tại vị trí ném. TRong quá trình chuyển động vật luôn chịu lực cản không khí bằng 0.2 trọng lực. Tốc độ vật khi sắp chạm đất là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Ta có: S = v 0 t + 1 2 a t 2
⇔ 30 = 2.3 + 0 , 5. a .3 2 ⇒ a = 16 3 m / s 2
Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng:
P − F C = m a ⇒ F c = p − m a = m g − m a = 50 − 5. 16 3 = 23 , 33 N
Đáp án: A
a) Thế năng trọng trường tại vị trí ném: \(W_{t1}=mgh_1=2.10.10=200(J)\)
Động năng: \(W_{đ1}=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}.2.20^2==400(J)\)
Ở độ cao cực đại thì thế năng bằng cơ năng \(\Rightarrow W_{t2}=W=W_{đ1}+W_{t1}=400+200=600(J)\)
Lúc chạm đất, h = 0 \(\Rightarrow W_t=0\)
Sau khi ném 1s, độ cao của vật đạt được: \(h=10+20.1-\dfrac{1}{2}.10.1^2=25m\)
Thế năng lúc này: \(W_{t3}=m.g.h=2.10.25=500(J)\)
b) Độ cao cực đại của vật: \(h_{max}=\dfrac{W}{mg}=\dfrac{600}{2.10}=30(m)\)
Công của trọng lực từ lúc ném đến khi thế năng cực đại là: \(A_1=-2.10.(30-10)=400(J)\)
Công của trọng lực từ lúc ném đến khi chạm đất: \(A_2=2.10.10=200(J)\)
a.Chọn hệ quy chiếu Oxy với O là ở mặt đất
+ Trên trục Ox ta có :
a x = 0 ; v x = v o = 20 ( m / s ) ; x = v o t = 20 t
+ Trên trục Oy ta có :
a y = - g ; v y = - g t = - 10 t
y = h − 1 2 g t 2 = 45 − 5 t 2 ⇒ y = 45 − x 2 80
Dạng của quỹ đạo của vật là một phần parabol
Khi vật chạm đất
y = 0 ⇒ 45 − 5 t 2 = 0 ⇒ t = 3 s
Tầm xa của vật L = x max = 20.3 = 60 m
b. Vận tốc của vật khi chạm đất v = v x 2 + v y 2
Với v x = 20 m / s ; v y = − 10.3 = − 30 m / s
⇒ v = 20 2 + 30 2 = 36 , 1 m / s
c. Khi vận tốc của vật hợp với phương thẳng đứng một góc 60 0
Ta có tan 60 0 = v v v y = 30 10 t ⇒ 3 = 3 t ⇒ t = 3 s
Vậy độ cao của vật khi đó h = y = 45 − 5 3 2 = 30 m
Đáp án B
Chọn trục toạ độ Ox thẳng đứng hướng xuống, gốc O tại đỉnh tháp, gốc thời gian tại lúc ném vật
Toạ độ của vật ném xuống sau thời gian t là :
Cũng trong thời gian này, toạ độ vật ném lên :
Khi hai vật gặp nhau
Chọn đáp án C
Chọn gốc tọa độ tại mặt đất, chiều dương hướng lên.
Phương trình vận tốc là
Đáp án C
Chọn gốc tọa độ tại mặt đất, chiều dương hướng lên.
Phương trình vận tốc là vt = vo – gt = 15 – 10t
Tọa độ xT = h + vot + 0,5gt2 = 20 + 15t – 5t2
Tại đỉnh T có:
vT = 0 = 15 – 10t → tT = 1,5s
xT = 20 + 15.1,5 – 5.1,52 = 31,25 m
→ Quãng đường của vật đi từ vị trí cao nhất đến mặt đất là s2 = 31,25 m.
Quãng đường vật đi từ lúc ném đến lúc đạt độ cao cực đại là s1 = s2 – h = 31,25 – 20 = 11,25 m.
Tổng quãng đường vật đi được là s = s1 + s2 = 11,25 + 31,25 = 42,5 m.
Khi chạm đất thì -5t2 + 15t + 20 = 0 → t = 4s
Tốc độ vật ngay trước khi chạm đất là |vG| = |15 – 10.4| = 25 m/s