Cơ năng của vật:

\(W=mgh\)

Động năng bằng 2 lần thế năng:

\(W=W_{đ_1}+W_{t_1}=3W_{t_1}=3mgh'\)

Vì vật chỉ chịu được tác dụng của trọng lực nên cơ năng được bảo toàn:

\(mgh=3mgh'\)

\(\Rightarrow h'=\dfrac{h}{3}=\dfrac{10}{3}=3,33\left(m\right)\)

Cơ năng ban đầu:

\(W=mgz=m\cdot10\cdot10=100m\left(J\right)\)

Cơ năng tại nơi \(W_t=W_đ\):

\(W'=W_đ+W_t=2W_t=2mgz'\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)

\(\Rightarrow100m=2mgz'\Rightarrow z'=\dfrac{100}{2\cdot10}=5m\)

Chọn gốc thế năng tại mặt đất.

\(m=2kg\)

\(h=100cm=1m\)

\(g=10m/s^2\)

\(a,v_{max}=?\)

\(b,\)\(h=? \left(W_d=2W_t\right)\)

======================

\(W=mgh=2.10.1=20\left(J\right)\)

\(a,\) \(W_{d\left(max\right)}=W=\dfrac{1}{2}mv^2\)

\(\Rightarrow v_{max}=\sqrt{\dfrac{2W}{m}}=\sqrt{\dfrac{2.20}{2}}=2\sqrt{5}\left(m/s\right)\)

\(b,W_d=2W_t\)

\(\Leftrightarrow W_t=\dfrac{1}{3}W_d=\dfrac{1}{4}W\)

\(\Leftrightarrow mgh=\dfrac{1}{4}.20\)

\(\Leftrightarrow2.10.h=5\)

\(\Leftrightarrow h=0,25\left(m\right)\)

`@W_t=mgz=2.10.2=40(J)`

   `W_đ=1/2mv^2=1/2 .2.0^2=0(J)`

  `W=W_t+W_đ=40+0=40(J)`

`@W_[(W_đ=2W_t)]=W_[đ(W_đ=2W_t)]+W_[t(W_đ=2W_t)]=40`

    Mà `W_[đ(W_đ=2W_t)]=2W_[t(W_đ=2W_t)]`

   `=>3W_[t(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>3mgz_[(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>3.2.10.z_[(W_đ=2W_t)]=40`

`<=>z_[(W_đ=2W_t)]~~0,67(m)`

`@W_[đ(max)]=W_[t(max)]=40`

`<=>1/2mv_[max] ^2=40`

`<=>1/2 .2v_[max] ^2=40`

`<=>v_[max]=2\sqrt{10}(m//s)`

Chọn mốc thế năng trọng trường tại mặt đất

Gọi vị trí lúc đầu là O, vị trí Wt = 3Wđ là M

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vật tại O và M:

W_O = W_M = Wt + Wđ = 4Wt

=> mgh_M = 4mgh_M ⇔ h_M = 1 m

giải

đổi 500g=0,5kg

chọn mốc thế năng mặt đất

cơ năng ban đầu của vật

\(W1=m.g.h1=0,5.10.100=500\left(J\right)\)

tại độ cao h2=50m thì thế năng là

\(Wt2=m.g.h2=0,5.10.50=250\left(J\right)\)

cơ năng tại vị trí này

\(W2=\)\(Wđ2+\)\(Wt2\)

áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta có
\(W2=\)\(W1=500J\Rightarrow Wđ2=500-250=250\left(J\right)\)

vậy......

Câu 1.

Cơ năng:

\(W=\dfrac{1}{2}mv^2+mgz=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot0^2+m\cdot10\cdot30=300m\left(J\right)\)

Tại nơi có \(W_đ=2W_t\) thì cơ năng:

\(W'=W_đ+W_t=3W_t=3mgh=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)

\(\Rightarrow300m=3mg\cdot\dfrac{1}{2}gt^2\)

\(\Rightarrow300=3\cdot10\cdot\dfrac{1}{2}\cdot10\cdot t^2\)

\(\Rightarrow t=\sqrt{2}\approx1,41s\)

Câu 2.

Cơ năng tại nơi có độ cao \(h_{max}=18m\):

\(W=mgh_{max}=180m\left(J\right)\)

Cơ năng vật tại nơi có \(W_đ=W_t\):

\(W'=W_đ+W_t=2W_t=2mgz\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W'\)

\(\Rightarrow180m=2mgz\)

\(\Rightarrow z=\dfrac{180}{2g}=\dfrac{180}{2\cdot10}=9m\)