Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao với vận tốc đầu 8m/s.Lấy g =10m/s2.Xác định:
a.Độ cao cực đại mà vật lên được?
b.Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng?
1) Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực cơ năng được bảo toàn
Xét tại vị trí ném và vị trí vật lên cao nhất ta có:
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=mgz_2\Rightarrow z_2=5\left(m\right)\) ( vậy độ cao cực đại mà vật lên được là 5m )
=> Thế năng cực đại: \(mgz_2=0,02.10.5=1\left(J\right)\)
2) a) Tương tự ý 1 bảo toàn cơ năng tại 2 vị trí nêu trên ( bài 1 ):
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=mgz_2\Rightarrow z_2=\dfrac{16}{5}\left(m\right)\)
b) Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_3\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=\dfrac{4}{3}.\dfrac{1}{2}mv_3^2\Rightarrow v_3=...\) tính nốt
c) Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_4\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2=\dfrac{5}{4}mgz_4\Rightarrow z_4=.....\) bạn tính nốt hộ mình
1 vật có khối lượng 1,5 kg tại mặt đất, được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu 14 m/s2. Lấy g=10m/s2. Bỏ qua mọi lực cản.
a. Tính cơ năng của vật tại vị trí ném.
b. Xác định độ cao cực đại mà vật lên đến.
c. Tính vận tốc vật ở độ cao mà thế năng của vật gấp đôi động năng.
Một vật có khối lượng 100g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 8m/s từ độ cao 4m so với mặt đất. Lấy g = 10 ( m / s 2 )
a. Xác định cơ năng của vật khi vật chuyển động?
b. Tìm độ cao cực đại mà bi đạt được?.
c. Vận tốc của vật khi chạm đất?
d. Tìm vị trí vật để có thế năng bằng động năng?
e. Xác định vận tốc của vật khi W d = 2 W t ?
f. Xác định vận tốc của vật khi vật ở độ cao 6m?
g.Tìm vị trí để vận tốc của vật là 3m/s?
h. Nếu có lực cản 5N tác dụng thì độ cao cực đại mà vật lên được là bao nhiêu?
Chọn mốc thế năng tại mặt đất
a. Cơ năng của vật tại vị trí ném. Gọi A là vị trí ném
v A = 8 ( m / s ) ; z A = 4 ( m )
W A = 1 2 m v A 2 + m g z A = 1 2 .0 , 1.8 2 + 0 , 1.10.4 = 7 , 2 ( J )
b. B là độ cao cực đại v B = 0 ( m / s )
Theo định luật bảo toàn cơ năng:
W A = W B ⇒ 7 , 2 = m g z B ⇒ z B = 7 , 2 0 , 1.10 = 7 , 2 ( m )
c. Gọi C là mặt đất z C = 0 ( m )
Theo định luật bảo toàn cơ năng
W A = W C ⇒ 7 , 2 = 1 2 m v C 2 ⇒ v C = 7 , 2.2 m = 7 , 2.2 0 , 1 = 12 ( m / s )
d. Gọi D là vị trí để vật có động năng bằng thế năng
W A = W D ⇒ W A = W d + W t = 2 W t ⇒ 7 , 2 = 2 m g z D ⇒ z D = 7 , 2 2 m g = 7 , 2 2.0 , 1.10 = 3 , 6 ( m )
e. Gọi E là vị trí để W d = 2 W t
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W E ⇒ W A = W d + W t = 3 2 W d ⇒ 7 , 2 = 3 2 . 1 2 m v E 2 ⇒ v E = 7 , 2.4 3. m = 28 , 8 3.0 , 1 = 4 6 ( m / s )
f. Gọi F là vị trí của vật khi vật ở độ cao 6m
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W F ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v F 2 + m g z F ⇒ 7 , 2 = 1 2. .0 , 1. v F 2 + 0 , 1.10.6 ⇒ v F = 2 6 ( m / s )
g.Gọi G là vị trí để vận tốc của vật là 3m/s
Theo định luật bảo toàn năng lượng
W A = W G ⇒ W A = W d + W t = 1 2 m v G 2 + m g z G ⇒ 7 , 2 = 1 2 .0 , 1.3 2 + 0 , 1.10. z G ⇒ z G = 6 , 75 ( m )
h. Gọi H là vị trí mà vật có thể lên được khi vật chịu một lực cản F = 5N Theo định lý động năng A = W d H − W d A
⇒ − F . s = 0 − 1 2 m v A 2 ⇒ s = m v A 2 F = 0 , 1.8 2 5 = 1 , 28 ( m )
Vậy độ cao của vị trí H so với mặt đất là 4+1,28 =5,28m
Câu 10. Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s.Lấy g = 9,8 m/s2.
a.Tính độ cao cực đại của nó
b.Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng
c.Ở độ cao nào thì thế năng bằng một phần ba động năng
d.Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng gấp 2 lần thế năng
Từ tầng lầu cao 4,0 m, một vật có khối lượng 250 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s. Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Hãy xác định:
a. độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất?
b. vị trí và vận tốc của vật khi động năng bằng thế năng?
a) Dễ chứng minh được: \(h_{max}=h+\dfrac{v_0^2}{2g}=4,8\left(m\right)\) ( bảo toàn hoặc dùng kiến thức ném thẳng đứng đều ra được )
b) Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực bảo toàn cơ năng: ( gốc thế năng tại mặt đất )
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz_1=2mgz_2\Rightarrow z_2=....\) ( tự tính )
tương tự bảo toàn cơ năng:
\(W_1=W_2\Leftrightarrow\dfrac{1}{2}mv_1^2+mgz_1=\dfrac{1}{2}.2.mv_2^2\Rightarrow v_2=.....\) ( tự tính )
tham khảo link bài làm
https://hoidap247.com/cau-hoi/380596
Từ tầng lầu cao 4,0 m, một vật có khối lượng 250 g được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s. Chọn gốc thế năng ở mặt đất. Lấy g = 10m/s2. Hãy xác định:
a. độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất?
b. vị trí và vận tốc của vật khi động năng bằng thế năng?
a) Dễ chứng minh được: \(h_{max}=\dfrac{v_0^2}{2g}\) chọn gốc thế năm ở mặt đất nên: \(h_{max}=4+\dfrac{v_0^2}{2g}=4,8\left(m\right)\)
b) Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W_2\Leftrightarrow m\left(\dfrac{1}{2}v_1^2+gz_1\right)=2mgz_2\Rightarrow z_2=.....\)
Hoàn toàn tương tự: \(W_1=W_2\Leftrightarrow m\left(\dfrac{1}{2}v_1^2+gz_1\right)=2.\dfrac{1}{2}mv_2^2\Rightarrow v_2=....\) Tính nốt :D
Từ độ cao 10m, một vật được ném thẳng đứng lên cao, lấy g=10m/sᒾ, m=2kg
a) Tính động năng, thế năng, cơ năng lúc ném
b) Tìm độ cao cực đại mà vật đạt được so với mặt đất
c) Ở vị trí nào thì Wđ = 3Wt
d) Xác định vận tốc của vật khi Wđ = Wt
a)Động năng: \(W_đ=\dfrac{1}{2}mv^2=\dfrac{1}{2}\cdot2\cdot0^2=0J\)
Thế năng: \(W_t=mgz=2\cdot10\cdot10=200J\)
Cơ năng lúc ném (ban đầu):
\(W=W_đ+W_t=0+200=200J\)
b)Cơ năng tại độ cao cực đại: \(W_1=mgh_{max}\)
Bảo toàn cơ năng: \(W_1=W\)
\(\Rightarrow200=mgh_{max}\)
\(\Rightarrow h_{max}=\dfrac{200}{mg}=\dfrac{200}{2\cdot10}=10m\)
c)Tại nơi \(W_đ=3W_t\)
Cơ năng vật tại vị trí này:
\(W_2=W_đ+W_t=3W_t+W_t=4W_t=4mgz'\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_2\)
\(\Rightarrow200=4mgz'\)
\(\Rightarrow z'=\dfrac{200}{4\cdot2\cdot10}=2,5m\)
d)Tại nơi \(W_đ=W_t\)
Cơ năng tại đây:
\(W_3=W_đ+W_t=2W_đ=2\cdot\dfrac{1}{2}mv'^2=mv'^2\)
Bảo toàn cơ năng: \(W=W_3\)
\(\Rightarrow200=mv'^2\)
\(\Rightarrow v'=\sqrt{\dfrac{200}{m}}=\sqrt{\dfrac{200}{2}}=10\)m/s
Câu 10. Một vật được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 4 m/s.Lấy g = 9,8 m/s2.
a.Tính độ cao cực đại của nó
b.Ở độ cao nào thì thế năng bằng động năng
c.Ở độ cao nào thì thếnăng bằng một phần ba động năng
d.Tính vận tốc của vật tại vị trí động năng gấp 2 lần thế năng
Chọn gốc tại vị trí ném vật, chiều dương hướng lên
Ta có: \(v^2-v_0^2=2aS\Leftrightarrow0-4^2=2.\left(-9,8\right)S\Rightarrow S=\dfrac{40}{49}m\)
Độ cao cực đại của nó là: \(H=\dfrac{40}{49}m\)
b. Ta có: \(W_t=W_đ\Leftrightarrow mgh=\dfrac{1}{2}mv^2\Leftrightarrow2gh=v^2\) (*)
Xét thời điểm ném vật lên cho đến lúc vật đạt vị trí cao nhất
Ta có: \(v^2-v_0^2=2gh\Leftrightarrow v^2=v_0^2+2gh\)
\(\Rightarrow2gh=v_0^2+2gh\Leftrightarrow v_0^2=0\) (KTM)
Xét thời điểm từ lúc vật rơi tự do đến lúc chạm đất
Ta có: \(v^2-v_0^2=2gh'\Leftrightarrow v^2=2gh'\)
(*) \(\Rightarrow2gh=2gh'\Leftrightarrow h=H-h\Leftrightarrow2h=\dfrac{40}{49}\Rightarrow h=\dfrac{20}{49}m\)
Vậy tại vị trí cách mặt đất một khoảng \(\dfrac{20}{49}m\) kể từ khi vật rơi tự do thì thế năng bằng động năng
c. Ta có: \(W_t=\dfrac{1}{3}W_đ\Leftrightarrow3mgh=\dfrac{1}{2}mv^2\Leftrightarrow6gh=v^2\)
Tương tự câu b ta có: Xét thời điểm ném vật lên cho đến lúc vật đạt vị trí cao nhất
\(v^2-v_0^2=2gh\Leftrightarrow v^2=v_0^2+2gh\) \(\Rightarrow6gh=v_0^2+2gh\Leftrightarrow v_0^2=4gh\Leftrightarrow4^2=4.9,8h\Rightarrow h=\dfrac{20}{49}m\)
Vậy tại vị trí cách mặt đất một khoảng \(\dfrac{20}{49}m\) kể từ khi ném thì thế năng bằng 1/3 động năng
Xét thời điểm từ lúc vật rơi tự do đến lúc chạm đất
\(v^2-v_0^2=2gh'\Leftrightarrow v^2=2gh'\) \(\Rightarrow6gh=2gh'\Leftrightarrow3h=H-h\Leftrightarrow4h=\dfrac{40}{49}\Rightarrow h=\dfrac{10}{49}m\)
Vậy tại vị trí cách mặt đất một khoảng \(\dfrac{10}{49}m\) kể từ khi ném thì thế năng bằng 1/3 động năng
d.Ta có: \(2W_t=W_đ\Leftrightarrow2mgh=\dfrac{1}{2}mv^2\Leftrightarrow4gh=v^2\)
Xét thời điểm ném vật lên cho đến lúc vật đạt vị trí cao nhất
\(v^2-v_0^2=2gh\Leftrightarrow v^2=v_0^2+2gh\)\(\Rightarrow4gh=v_0^2+2gh\Leftrightarrow v_0^2=2gh\Leftrightarrow4^2=2.9,8h\Rightarrow h=\dfrac{40}{49}m\)
Vậy tại vị trí cách mặt đất một khoảng \(\dfrac{40}{49}m\) kể từ khi ném thì động năng gấp đôi thế năng, khi đó vận tốc của vật là: \(v^2=v_0^2+2gh\Rightarrow v=\sqrt{4^2+2.9,8.\dfrac{40}{49}}=4\sqrt{2}\) m/s
Xét thời điểm từ lúc vật rơi tự do đến lúc chạm đất
\(v^2-v_0^2=2gh'\Leftrightarrow v^2=2gh'\)\(\Rightarrow4gh=2gh'\Leftrightarrow2h=H-h\Leftrightarrow3h=\dfrac{40}{49}\Rightarrow h=\dfrac{40}{147}m\)
Vậy tại vị trí cách mặt đất một khoảng \(\dfrac{40}{147}m\) kể từ khi ném thì động năng gấp đôi thế năng, khi đó vận tốc của vật là: \(v^2=v_0^2+2gh\Rightarrow v=\sqrt{4^2+2.9,8.\dfrac{40}{147}}=\dfrac{8\sqrt{3}}{3}\) m/s
Một vật được ném thẳng đứng lên từ độ cao 4m so với mặt đất với vận tốc ban đầu là 30m/s. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Cho g=10m/s2 . m= 1kg
a) Tìm động năng, cơ năng, thế năng tại vị trí ném vật
b) Tìm độ cao cực đại của vật