Cơ năng vật ban đầu:

\(W=mgz=m\cdot10\cdot0,4=4m\left(J\right)\)

a)Cơ năng vật tại nơi vaaath đi được nửa dốc:

\(W_1=\dfrac{1}{2}mv^2_1+mgz'=\dfrac{1}{2}\cdot m\cdot v_1^2+m\cdot10\cdot0,2=\dfrac{1}{2}mv_1^2+2m\left(J\right)\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_1\)

\(\Rightarrow4m=\dfrac{1}{2}mv^2_1+2m\Rightarrow v_1=2\)m/s

b)Vận tốc bi tại chân dốc:

\(v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,4}=2\sqrt{2}\)m/s

c)Cơ năng tại nơi \(W_t=3W_đ\):

\(W_2=W_đ+W_t=\dfrac{1}{3}W_t+W_t=\dfrac{4}{3}mgz'\)

Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)

\(\Rightarrow4m=\dfrac{4}{3}mgz'\Rightarrow z'=0,3m=30cm\)

Vận tốc bi lúc này:

\(mgz=3\cdot\dfrac{1}{2}mv^2_2\Rightarrow10\cdot0,3=\dfrac{3}{2}\cdot v_2^2\)

\(\Rightarrow v_2=\sqrt{2}\)m/s

Ta có:

sin 30 = z s ⇒ z = s . sin 30 0 = 10. 1 2 = 5 ( m )  

Chọn mốc thế năng tại chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W B ⇒ m g z = 1 2 m v 2 ⇒ v = 2 g z ⇒ v = 2.10.5 = 10 ( m / s )

a) Chọn chiều dương là chiều chuyển động.

Chọn mốc thế năng ở chân dốc

a. Gọi A là đỉnh dốc, B là giữa dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W B ⇒ m g z A = 1 2 m v B 2 + m g z B ⇒ v B = 2 g ( z A − z B ) ⇒ v B = 2.10 ( 0 , 4 − 0 , 2 ) = 2 ( m / s )

b. Gọi C ở chân dốc. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W C ⇒ m g z A = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 2 g z A = 2.10.0 , 4 = 2 2 ( m / s )

c.Gọi D là vị trí trên dốc để thế năng của viên bi bằng 3 lần động năng. Theo định luật bảo toàn cơ năng

W A = W D ⇒ m g z A = W d + W t = 4 3 W t ⇒ m g z A = 4 3 m g z D ⇒ z D = 3 4 z A = 3 4 .0 , 4 = 0 , 3 ( m )

Theo bài ra 

W t = 3 W ⇒ m g z D = 3 1 2 m v D 2 ⇒ v D = 2. g . z A 3 = 2.10.0 , 3 3 = 2 ( m / s )

a)Xét tam giác vuông: \(cos\alpha=\dfrac{\sqrt{20^2-10^2}}{20}=\sqrt{3}\)

   Độ biến thiên động năng:

   \(\Delta A=W_{đC}-W_{đB}=\dfrac{1}{2}m\left(v_C^2-v_B^2\right)=\dfrac{1}{2}mv_C^2\)

   Mà \(\Delta A=A_{ms}+A_N+A_P=F_{ms}\cdot s+A_P=-\mu mgscos\alpha+mgh\)

   \(\Rightarrow\dfrac{1}{2}mv_C^2=-\mu mgscos\alpha+mgh\Rightarrow\dfrac{1}{2}\cdot1\cdot v_C^2=-0,1\cdot1\cdot10\cdot\sqrt{3}+1\cdot10\cdot10\)

   \(\Rightarrow v_C=14,02\)m/s

b)Bảo toàn động lượng: \(\overrightarrow{p_1}+\overrightarrow{p_2}=\overrightarrow{p}\)

   \(\Rightarrow m_1v_1+m_2v_2=\left(m_1+m_2\right)v\Rightarrow1\cdot0+1,5\cdot14,02=\left(1+1,5\right)v\)

   \(\Rightarrow v=8,412\)m/s

Ta có:

+ Cơ năng tại A:

\(W_A=mgh=1.9,8.1=9,8\left(J\right)\)

+ Trong khi vật chuyển động từ A đến B , tại B cơ năng chuyển hóa thành động năng tại B và công để thắng lực ma sát.

Áp dụng đl bảo toàn chuyển hóa năng lượng , ta có:

\(W_A=W_{db}-A_{Fms}\left(1\right)\)

Chọn chiều dương trùng chiều chuyển động của vật , ta có:

+ Động năng tại  B : \(W_{dg}=\dfrac{1}{2}mv^2_B\)

+ Công của lực ma sát:

\(A=F_{ms}.s.cos\beta=-F_{ms}.l=-\mu P.sin\alpha.l\)

Thay vào (1) ta được:

\(W_A=W_{dB}+\left|A_{Fms}\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}mv^2_B+\left|-\mu.P.sin\alpha.l\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}mv^2_B\left|-\mu mg.\dfrac{h}{l}.l\right|\)

\(\Leftrightarrow9,8=\dfrac{1}{2}1.v^2_B+\left|-0,05.1.9,8.\dfrac{1}{10}.10\right|\)

\(\Rightarrow v^2_B=18,62\)

\(\Rightarrow v_B\approx4,32m/s\)