Cách 2:
Gọi thời gian vật rơi là \(t\left(s\right),t>2\).
Quãng đường vật rơi trong 2 giây đầu tiên:
\(S_1=\dfrac{1}{2}gt^2=\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot2^2=20m\)
Quãng đường vật rơi trong \(\left(t-2\right)\) giây đầu tiên:
\(S_1'=\dfrac{1}{2}g\left(t-2\right)^2=5\left(t-2\right)^2\)
Quãng đường vật rơi tự do: \(S=\dfrac{1}{2}gt^2=5t^2\left(m\right)\)
Quãng đường vật rơi trong 2 giây cuối cùng:
\(\Delta S=S-S_1'=5t^2-5\left(t-2\right)^2=20t-20\left(m\right)\)
Quãng đường vật rơi trong 2s cuối gấp 3 lần quãng đường vật rơi trong 2s đầu tiên:
\(\Rightarrow20t-20=3\cdot20\Rightarrow t=4s\)
Độ cao tính từ vị trí thả vật so với mặt đất là: \(S=\dfrac{1}{2}gt^2=80m\)
Chọn D.
Quãng đường vật rơi được trong 2 giây đầu: \(s_2=\dfrac{gt^2}{2}=\dfrac{10.2^2}{2}=20\left(s\right)\)
TH1: Vật rơi tự do 3 giây
- Quãng đường vật rơi được giây đầu tiên: \(s_1=\dfrac{gt^2}{2}=\dfrac{10.1^2}{2}=5\left(m\right)\)
- Quãng đường vật rơi được trong 3s: \(s_3=\dfrac{gt^2}{2}=\dfrac{10.3^2}{2}=45\left(m\right)\)
- Quãng đường vật rơi được trong 2s cuối: \(s_3-s_1=45-5=40\left(m\right)\)
-> Tỉ số vật rơi được trong 2s cuối so với 2s đầu là: \(\dfrac{s_3-s_1}{s_2}=\dfrac{40}{20}=2\)
=> Loại TH1:
TH2: Vật rơi tự do 4 giây
- Quãng đường vật rơi tự do trong 4 giây: \(s_4=\dfrac{gt^2}{2}=\dfrac{10.4^2}{2}=80\left(m\right)\)
- Quãng đường vật rơi tự do trong 2s cuối: \(s_4-s_2=80-20=60\left(m\right)\)
-> Tỉ số vật rơi được trong 2s cuối so với 2s đầu là: \(\dfrac{s_4-s_2}{s_2}=\dfrac{60}{20}=3\left(TM\right)\)
Vậy TH2 là đúng với đề bài
Vậy độ cao vật rơi so với mặt đất là 80m
Chọn D
