Hệ vật gồm hòn đá và Trái Đất. Chọn mặt đất làm gốc tính thế năng, chiều từ mặt đất lớn cao là chiều dương. Do chịu tác dụng của lực cản không khí, nên hệ vật ta xét không cô lập. Trong trường hợp này, độ biến thiên cơ năng của hệ vật có giá trị bằng công của lực cản.

W 2 - W 1  = (m v 2 /2 + mgz) - (m v 0 2 /2 + mgz0) = A c

Suy ra  A c  = m( v 2  -  v 0 2 )/2 - mg z 0

Thay  v 0  = 18 m/s,  z 0  = 20 m, v = 20 m/s và z = 0, ta tìm được:

A c  = 50. 10 - 3 /2( 20 2 - 18 2 ) - 50. 10 - 3 .10.20 = -8,1(J)

a)Qũy đạo của hòn đá: \(y=25+v_0sin\alpha\cdot t-\dfrac{1}{2}gt^2\)

   Thời gian chuyển động của hòn đá:

   \(\Rightarrow0=25+v_0\cdot sin\alpha\cdot t-\dfrac{1}{2}gt^2\)

   \(\Rightarrow0=25+15\cdot sin30\cdot t-\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot t^2\)

   \(\Rightarrow t\approx3,11s\)

b)Khoảng cách từ chân tháp đến chỗ rơi:

   \(S=x=v_0\cdot cos\alpha\cdot t\)

   \(\Rightarrow S=15\cdot sin30\cdot3,11=23,325m\)

c)Ta có: \(v_x=v_0\cdot cos\alpha\)

             \(v_y=v_0\cdot sin\alpha-gt\)

   Vận tốc hòn đá lúc chạm đất:

   \(v=\sqrt{(v_0\cdot sin\alpha)^2+\left(v_0\cdot sin\alpha-gt\right)^2}\)

      \(=\sqrt{\left(15\cdot sin30\right)^2+\left(15\cdot sin30-10\cdot3,1\right)^2}\)

     \(\approx24,7\)m/s

a. 

Độ cao cực đại của vật:

\(75+\dfrac{v_0^2\cdot sin^2a}{2g}=75+\dfrac{20^2\cdot sin^2\left(30^0\right)}{2\cdot10}=80m\) (so với mặt đất)

b.

Thời gian:

\(2\cdot\dfrac{v_0\cdot sina}{g}=2\cdot\dfrac{20\cdot sin30^0}{10}=2\left(s\right)\)

Đáp án: D

Chọn gốc tọa độ tại đỉnh tháp, Oy hướng lên. Gốc thời gian là lúc ném vật.

Vận tốc:

Có:

Tại mặt đất thì :

a) Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

    Cơ năng của vật tại vị trí ném: \(W_1=mgh_1+\dfrac{1}{2}mv_1^2\)

    Cơ năng vật ở độ cao cực đại: \(W_2=mgh_2\)

    Mà ta có: \(W_1=W_2\)

     \(\Rightarrow mgh_1+\dfrac{1}{2}mv^2_1=mgh_2\) \(\Rightarrow gh_1+\dfrac{1}{2}v_1^2=gh_2\)

          Với \(\left\{{}\begin{matrix}g=10\\h_1=40m\\v_1=10\end{matrix}\right.\) \(\Rightarrow h_2=45m\)

b)           Ta vẫn chọn gốc thế năng tại vị trí cũ.                                                       

\(y=y_0+v_0t-\dfrac{1}{2}gt^2=40-10t-\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot t^2=0\)

( vì khi vật chạm đất thì y=0) \(\Rightarrow t=2s\)

c) Thời gian vật rơi khi chạm đất: \(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot40}{10}}=2\sqrt{2}s\)

Vận tốc vật khi chạm đất:

   \(v=\sqrt{v^2_0+\left(gt\right)^2}=\sqrt{10^2+\left(10\cdot2\sqrt{2}\right)^2}=30\)m/s

Đáp án D

Chọn gốc tọa độ tại đỉnh tháp, Oy hướng lên. Gốc thời gian là lúc ném vật.

Đáp án C

Tốc độ ban đầu của hòn đá (tại điểm A) chính bằng tốc độ của hòn đá tại điểm B (hình vẽ)

Xét quá trình chuyển động của vật từ điểm B đến khi chạm đất (điểm C) là quá trình chuyển động nhanh dần đều nên:

a)Thời gian hòn đá rơi chạm mặt nước biển: 

\(t=\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=\sqrt{\dfrac{2\cdot10}{9,8}}=\dfrac{10}{7}s\approx1,43s\)

b)Tầm xa của vật: \(L=v_0\sqrt{\dfrac{2h}{g}}=5\cdot\sqrt{\dfrac{2\cdot10}{9,8}}=\dfrac{50}{7}m\)

Vận tốc vật khi chạm mặt nước biển:

\(v=v_0+gt=5+9,8\cdot\dfrac{10}{7}=19m/s\)

Đáp án B

Tốc độ của hòn đá khi chuyển động xuống tới ngang đỉnh tháp bằng tốc độ ném

Xét quá trình chuyển động của hòn đá từ vị trí ngang đỉnh tháp tới đất ta có: