a) Chọn gốc tọa độ là điểm ném O \(\equiv A\) ; chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ , chiều dương hướng xuống , theo hướng ném

Phương trình tọa độ : 

x = \(v_0.t\) ; 

y = \(\dfrac{1}{2}gt^2=5t^2\)

Vì chiều dài đồi là L = 30m

nên chiều cao AH của đồi là \(AH=L.\sin30^{\text{o}}=15\left(m\right)\) ; 

chiều dài đồi \(AB=L.\cos30^{\text{o}}=15\sqrt{3}\left(m\right)\)

Vì vật rơi trúng B nên \(x=AB=15\sqrt{3};y=AH=15\)

Giải hệ ta được \(v_0=15\left(m/s\right)\)

b) Chọn gốc O \(\equiv B\) tại vị trí ném , chọn hệ trục Oxy như hình vẽ,

chiều dương theo chiều Ox,Oy

Phương trình tọa độ : 

\(x=v_0.\cos60^{\text{o}}.t=\dfrac{v_0.t}{2}\)

\(y=v_0.\sin60^{\text{o}}.t-\dfrac{1}{2}gt^2=\dfrac{\sqrt{3}v_0.t}{2}-5t^2\)

lại có \(AH=15\left(m\right);BH=15\sqrt{3}\left(m\right)\) 

mà vật từ B rơi trúng A nên \(\left\{{}\begin{matrix}x=\dfrac{v_0t}{2}=15\sqrt{3}\\y=\dfrac{\sqrt{3}}{2}v_0t-5t^2=15\end{matrix}\right.\)

Giải hệ được \(v_0=15\sqrt{2}\left(m/s\right)\)

P/s : Sửa AB thành BH ở câu a

Lúc đầu hệ vật đứng yên có động lượng p 0  = 0. Ngay sau khi bắn, hệ vật có động lượng MV + mv = 0. Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho chuyển động theo phương ngang của hệ vật ta có:

p =  p 0  ⇒ MV + mv = 0

suy ra MV = - mv hay V = -mv/M = -10.800/10000 = -0,8(m/s)

a) Thay g = 9,8 và \({v_0} = 500\)vào phương trình  \(y =  - \frac{g}{{2v_0^2{{\cos }^2}\alpha }}{x^2} + x\tan \alpha \) ta được

\(\begin{array}{l}y =  - \frac{{9,8}}{{{{2.500}^2}.{{\cos }^2}\alpha }}{x^2} + x\tan \alpha \\ =  - \frac{1}{{{{\cos }^2}\alpha }}{.1,96.10^{ - 5}}.{x^2} + x\tan \alpha \\ =  - \left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right){1,96.10^{ - 5}}.{x^2} + x\tan \alpha \\ = x.\left[ {\tan \alpha  - \left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right){{.1,96.10}^{ - 5}}.x} \right]\end{array}\)

Khi đó y = 0

Suy ra x = 0 hoặc \(x = \frac{{\tan \alpha }}{{\left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right){{.1,96.10}^{ - 5}}}}\)

Theo góc bắn \(\alpha \)tầm xa mà quả đạn đạt tới là \(\frac{{\tan \alpha }}{{\left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right){{.1,96.10}^{ - 5}}}}\)

b) Quả đạn trúng mục tiêu cách vị trí đặt khẩu pháp 22 000 m thì x = 22 000 (m)

Khi đó

\(\begin{array}{l}22\,000 = \frac{{\tan \alpha }}{{\left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right){{.1,96.10}^{ - 5}}}}\\ \Leftrightarrow 0,4312 = \frac{{\tan \alpha }}{{\left( {1 + {{\tan }^2}\alpha } \right)}}\\ \Rightarrow \alpha  \approx {30^ \circ }\end{array}\)

( Bấm máy tính để tìm giá trị sấp xỉ của \(\alpha \))

Chọn chiều chuyển động của viên đạn là chiều dương. Hệ vật gồm bệ pháo, khẩu pháo và viên đạn. Gọi  V 0  và V là vận tốc của bộ pháo trước và sau khi bắn, còn v là vận tốc đầu nòng của viên đạn. Vì các phần của hệ vật đều chuyển động theo cùng phương ngang, nên có thể biểu diễn tổng động lượng của hệ vật này dưới dạng tổng đại số.

Trước khi bắn :  p 0  = ( M 1  +  M 2  + m) V 0

Sau khi bắn : p = ( M 1  +  M 2 )V + m(v + V).

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng :

p =  p 0  ⇒ ( M 1  +  M 2 )V + m(v + V) = ( M 1  +  M 2  + m) V 0

suy ra : V = (( M 1  +  M 2  + m) V 0  - mv)/( M 1  +  M 2  + m)

trong đó  V 0 , V, v là giá trị đại số của các vận tốc đã cho.

Trước khi bắn, nếu bệ pháo chuyển động với  V 0  = 18 km/h = 5 m/s :

Ngược chiều bắn viên đạn, thì ta có :

V = (( M 1  +  M 2  + m) V 0  - mv)/( M 1  +  M 2 + m)= (15100.(-5) - 100.500)/15100 ≈ -8,3(m/s)

Dấu trừ (-) chứng tỏ sau khi bắn, bệ pháo chuyển động với vận tốc V ngược chiều với vận tốc v của viên đạn.

Chọn chiều chuyển động của viên đạn là chiều dương. Hệ vật gồm bệ pháo, khẩu pháo và viên đạn. Gọi  V 0  và V là vận tốc của bộ pháo trước và sau khi bắn, còn v là vận tốc đầu nòng của viên đạn. Vì các phần của hệ vật đều chuyển động theo cùng phương ngang, nên có thể biểu diễn tổng động lượng của hệ vật này dưới dạng tổng đại số.

Trước khi bắn :  p 0  = ( M 1  +  M 2  + m) V 0

Sau khi bắn : p = ( M 1  +  M 2 )V + m(v + V).

Áp dụng định luật bảo toàn động lượng :

p =  p 0  ⇒ ( M 1  +  M 2 )V + m(v + V) = ( M 1  +  M 2  + m) V 0

suy ra : V = (( M 1  +  M 2  + m) V 0  - mv)/( M 1  +  M 2  + m)

trong đó  V 0 , V, v là giá trị đại số của các vận tốc đã cho.

Trước khi bắn, nếu bệ pháo chuyển động với  V 0  = 18 km/h = 5 m/s :

Theo chiều bắn viên đạn, thì ta có :

 V = (( M 1  +  M 2  + m) V 0  - mv)/( M 1  +  M 2  + m) = (15100.5 - 100.500)/15100 ≈ 1,7(m/s)

Đáp án B

Ta có  x = 400 t ,   y = 5 t 2 ; khi viên đạn rơi vào sườn đồi ta có  y x = tan 30 0 = 1 3