vật m có khối lượng 1kg ở độ cao 24m được ném thẳng đứng xuống với vận tốc v0= 10m/s . Khi chạm đất , vật đi sâu một đoạn 0,2m trong đất . Tính lực cản của đất.
Bài 1/Một vật có khối lượng 1kg được ném thẳng xuống dưới với vận tốc 14m/s từ một điểm cách mặt đất 24m, lấy g = 10m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí.
a. Tính cơ năng của vật và vận tốc khi chạm đất
b. Sau khi chạm đất vật lún sâu vào đất 1 đoạn 20cm. Tính lực cản trung bình của đất.
Bài 1/Một vật có khối lượng 1kg được ném thẳng xuống dưới với vận tốc 14m/s từ một điểm cách mặt đất 24m, lấy g = 10m/s2. Bỏ qua lực cản của không khí.
a. Tính cơ năng của vật và vận tốc khi chạm đất
b. Sau khi chạm đất vật lún sâu vào đất 1 đoạn 20cm. Tính lực cản trung bình của đất.
Từ độ cao 15m so với mặt đất, một người ném một vật có khối lượng 1kg thẳng đứng lên trên với vận tốc ban đầu là 10m/s. Bỏ qua ma sát không khí. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Chứng tỏ rằng vận tốc của vật không phụ thuộc vào khối lượng của nó.
b. Xác định độ cao cực đại mà vật có thể lên được ?
c. Xác định vận tốc của vật khi động năng gấp ba lần thế năng, vị trí vật khi đó ?
d. Khi rơi đến mặt đất do đất mềm nên vật đi sâu xuống đất một đoạn là 8cm. Xác định độ lớn của lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật ?
a. Chọn mốc thế năng tại mặt đất
Theo định luật bảo toàn cơ năng ta có
Vậy vận tốc của vật tại vị trí bất kỳ không phụ thuộc vào khối lượng của nó.
b. Gọi B là độ cao cực đại mà vật có thể lên tới. Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W B ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = m g z B ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 10. z B ⇒ z B = 20 ( m )
c. Gọi C là vị trí W d = 3 W t . Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = W dD + W t = 4 3 W dD ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 4 3 . 1 2 m v C 2 ⇒ 1 2 .10 2 + 10.15 = 4 6 v C 2 ⇒ v C = 10 3 ( m / s )
Mà W d = 3 W t ⇒ 1 2 m v 2 = 3 m g z ⇒ z = v 2 6 g = ( 10 3 ) 2 6.10 = 5 ( m )
d.Theo định luật bảo toàn năng lượng
1 2 m v M D 2 = − m g s + A C ⇒ 1 2 m v M D 2 = − m g s + F C . s ⇒ F C = m v M D 2 2 s + m g
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W M D ⇒ 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 m v M D 2 ⇒ v M D = v A 2 + 2 g z A ⇒ v M D = 10 2 + 2.10.15 = 20 ( m / s )
Vậy lực cản của đất
F C = 1.20 2 2.0 , 8 + 1.10 = 260 ( N )
Câu 1: Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao với vận tốc đầu 6m/s. Cho g=10m/s2 . Tính độ cao cực đại vật lên được
Câu 2: Một vật có khối lượng m được thả tự do từ độ cao 20m. Bỏ qua lực cản không khí. Tìm vận tốc của vật khi vừa chạm đất
Câu 1.
Cơ năng:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgh=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot6^2+m\cdot10\cdot0=18m\left(J\right)\)
Tại độ cao max có cơ năng: \(W'=mgh_{max}=10mh_{max}\left(J\right)\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)
\(\Rightarrow18m=10mh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=1,8m\)
Câu 2.
Cơ năng vật:
\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+10m\cdot20=200m\left(J\right)\)
Tại một điểm trên mặt đất vật có cơ năng \(\left(z=0m\right)\):
\(W'=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)\(\Rightarrow200m=\dfrac{1}{2}mv'^2\)
Vận tốc vật khi vừa chạm đất:
\(v'=\sqrt{2\cdot200}=20m\)/s
Một vật có khối lượng 1kg ở độ cao h=30m. So với mặt đất, được thả thẳng đứng xuống dưới. Bỏ qua lực cản của không khí, lấy g=10m/s^2. Chọn mốc tính thế năng tại mặt đất.
a) Tính vận tốc của vật ngay khi chạm đất.
b) Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng bằng 2 lần thế năng.
c) Khi chạm đất, vật lún xuống một đoạn s=0,2m thì dừng lại. Tính lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
a, ĐLBTCN: W1 = W2
=> mgh = 1/2mV2 ( Vo=0 ; z2= 0)
\(\Rightarrow V=\sqrt{2gh}=\sqrt{2.10.30}=10\sqrt{6}\left(\frac{m}{s}\right)\)
b, W'đ = 2W't
=> W't = 1/2W'đ
ĐLBTCN: W1 = W'
=> mgh = W't + W'đ
=> mgh = 3/2. W'đ
=> mgh = 3/2. 1/2 . m.V'2
\(\Rightarrow V'=\sqrt{\frac{4gh}{3}}=\sqrt{\frac{4.10.30}{3}}=20\left(\frac{m}{s}\right)\)
c, Do có lực cản:
=> Ac= W3 - W2
=> - FcS = Wt3 - 1/2mV2
\(\Rightarrow F_c=\frac{mgS-\frac{1}{2}mV^2}{-S}=\frac{1.10.\left(-0,2\right)-\frac{1}{2}.1.600}{-0,2}\)
= 1510N
Một vật khối lượng 5kg được ném thẳng đứng xuống với vận tốc ban đầu 2m/s từ độ cao 30m. Vật này rơi chạm đất sau 3s sau khi ném. Cho biết lực cản không khí tác dụng vào vật không đổi trong quá trình chuyển động. Lấy g = 10 m / s 2 . Lực cản của không khí tác dụng vào vật có độ lớn bằng:
A. 23,35N
B. 20N
C. 73,34N
D. 62,5N
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
Một vật có khối lượng 0,2 kg được ném từ độ cao 10m xuống đất với vận tốc ban đầu là 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Tính vận tốc của vật ngay khi chạm đất. Bỏ qua sức cản của không khí.
Ta có \(v^2-v_0^2=2gh\)
=> \(v=\sqrt{2gh+v_0^2}=\sqrt{2.10.10+10^2}=10\sqrt{m}\left(\dfrac{m}{s}\right)\)
Một vật khối lượng 200 g được ném thẳng đứng từ độ cao 15 m xuống đất với vận tốc đầu là 5 m/s. Khi chạm đất, vật xuyên sâu vào đất 5 cm và nằm yên tại đó. Lấy g ≈10 m/ s 2 . Bỏ qua lực cản của không khí. Xác định lực cản trung bình của đất tác dụng lên vật.
A. 648 N. B. 349 N.
C. 6,490 N. D. 34,9 N
từ độ cao 10m, 1 vật có khối lượng 2 kg, được ném thẳng đứng lên cao, với vận tốc đầu bằng 20m/s, g = 10m/s2, bỏ qua lực cản không khí. mốc thế năng tại mặt đất.
a) tìm thế năng trọng trường của vật tại vị trí ném, ở độ cao cực đại, lúc chạm đất, sau khi ném 1s
b) tìm công của trọng lực thực hiện từ lúc ném đến độ cao cực đại, lúc ném đến chạm đất
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: \(A_2=2.10.10=200(J)\)